本發明專利技術公開了一種齊納二極管的穩定電流擴展電路，由齊納二極管、晶體三極管和電阻組成，晶體三極管的發射極與電阻的一端相連，晶體三極管的集電極與齊納二極管的一端相連，晶體三極管的基極與電阻的另一端以及齊納二極管的另一端相連，分別從發射極和集電極引出端口，一端為正極，另一端為負極。本發明專利技術電路的穩定電壓值取決于齊納二極管的穩定電壓值，而穩定電流的容量取決于晶體三極管的電流參數。因此本發明專利技術并不限定穩定電壓值和穩定電流值于某一規定值，而是由實施者根據實際要求選定元件參數，如同普通齊納二極管具有系列規格參數供使用者選取一樣。據此電路可達到擴展齊納二極管的穩定電流值之目的，適用于電流源轉換為電壓源的場合，尤其是電流較大的電流源。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種由半導體器件齊納二極管和雙極型晶體三極管構成的電路，特別涉及一種齊納二極管的穩定電流擴展電路。
技術介紹
很多情況下，電子電路中需要用到齊納二極管將直流電壓穩定于某值，然而目前商用的齊納二極管的最大穩定電流值均不超過0.4A,如:已檢索到日本富士通公司推出的18491型齊納晶體二極管，其極限穩定電流值為0.375A，已屬于最大電流系列了。因齊納二極管不宜并聯使用，在需要更大的穩定電流的場合，齊納二極管不能接入電路，否則將導致齊納二極管由于過流過熱而永久性損壞。例如:某應用場合的供電電源是一種2安培的直流電流源，禁止輕載或空載(其空載時輸出直流電壓可達到2KV)，而負載需要12伏的直流電壓，并且滿載時電流達到1.8安培，輕載時電流幾乎為零。在此情況下，單靠齊納二極管已完全無能為力，只能設計相應的、復雜的將電流源轉換為電壓源的電路才能滿足負載要求。若能利用普通小電流齊納二極管以正確的原理和極簡便的方法達到擴展其穩定電流的目的，從而一舉將電流源轉換為電壓源，作為一種單元電路，使用者極易實施和重現，則對于應用頗有意義。
技術實現思路
針對現有技術中齊納二極管存在的上述缺陷，本專利技術提供一種基于普通齊納二極管和普通晶體三極管的、合理可靠和簡約地擴展齊納二極管的穩定電流的電路方案，解決普通齊納二極管不能承受大電流的問題，從而方便地解決電流源轉換為電壓源的問題。本專利技術的技術方案是: 一種齊納二極管的穩定電流擴展電路，由齊納二極管、晶體三極管和電阻組成，晶體三極管的發射極與電阻的一端相連，晶體三極管的集電極與齊納二極管的一端相連，晶體三極管的基極與電阻的另一端以及齊納二極管的另一端相連，分別從發射極和集電極引出端口，一端為正極，另一端為負極。進一步，所述晶體三極管為NPN型晶體三極管，NPN型晶體三極管的發射極與電阻的一端相連，NPN型晶體三極管的集電極與齊納二極管的負極相連，NPN型晶體三極管的基極與電阻的另一端以及齊納二極管的正極相連，從集電極引出的端口為正極，從發射極引出的端口為負極。進一步，所述晶體三極管為PNP型晶體三極管，PNP型晶體三極管的發射極與電阻的一端相連，PNP型晶體三極管的集電極與齊納二極管的正極相連，PNP型晶體三極管的基極與電阻的另一端以及齊納二極管的負極相連，從集電極引出的端口為負極，從發射極引出的端口為正極。進一步,兩端口之間不含功率電阻。本專利技術的有益效果是: 本專利技術一種齊納二極管的穩定電流擴展電路的穩定電壓值取決于齊納二極管的穩定電壓值，而穩定電流的容量取決于晶體三極管的電流參數。因此本專利技術并不限定穩定電壓值和穩定電流值于某一規定值，而是由實施者根據實際要求選定元件參數，如同普通齊納二極管具有系列規格參數供使用者選取一樣。據此電路可達到擴展齊納二極管的穩定電流值i之目的，適用于電流源轉換為電壓源的場合，尤其是電流較大的電流源。附圖說明圖1是采用NPN型晶體三極管作電流擴展的擴展電路 圖2是采用PNP型晶體三極管作電流擴展的擴展電路 圖3是利用本專利技術所述電路將3安培電流源轉換為電壓源向負載RL供電的應用實例圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步詳細說明。本專利技術一種齊納二極管的穩定電流擴展電路為基于齊納二極管和晶體三極管工作原理的擴展齊納二極管的穩定電流的電路。其中包括一只普通齊納二極管和一只普通晶體三極管、一只普通電阻三個元件，構成了一種擴展電流的電路，可將齊納二極管的穩定電流提高兩個數量級以上。該電路僅有三個元件而不再有任何其它元件；對外僅有正負兩個電路端口，保留了如同普通齊納二極管的二端器件的特點，同樣具有齊納二極管的反向伏安特性曲線。使用時也如同齊納二極管一樣聯接于供電線路之間。該電路的穩定電壓值取決于齊納二極管的穩 定電壓值，而穩定電流的容量取決于晶體三極管的電流參數，因此本專利技術并不限定穩定電壓值和穩定電流值于某一規定值，而是由實施者根據實際要求選定元件參數，如同普通齊納二極管具有系列規格參數供使用者選取一樣。本專利技術一種齊納二極管的穩定電流擴展電路的結構如圖1和圖2所示:Dz為齊納二極管，T為晶體三極管，Rb為碳膜電阻。其中齊納管Dz的穩定電壓參數的選取由線路中需要的穩定電壓值決定。碳膜電阻Rb可取阻值100ΚΩ，用作吸收齊納二極管的反相漏電流。對于圖1:三極管T為低頻NPN型硅管，該電路的電壓極性為上正下負。對于圖2:三極管T為低頻PNP型硅管，電路的電壓極性同樣為上正下負。該電路兩端的穩定電壓值「為:Uz = Vz+ Ube 式中: 為齊納二極管的穩定電壓值，Uhe為晶體三極管基極與發射極之間正向電壓(PN結正向電壓)，由于K■是固定值，又因為可認為是固定的0.65V,因此C&是固定的。電流擴展的本質是本應經過齊納二極管的電流轉而從晶體三極管中流過，而齊納二極管僅流過很小電流提供給晶體三極管的基極，于是齊納二極管總是處于安全的工作狀態。采用本專利技術所述的電路可以方便地將普通齊納二極管毫安級的穩定電流擴展到數安培乃至數十安培的數量級，擴展的電流不再流經齊納二極管而是流經晶體三極管的集電極和發射極，電路的最大穩定電流值取決于晶體三極管的最大集電極電流參數，正常工作時該電路的穩定電流值/w為:/w =式中—力齊納二極管中的穩定電流值，々為晶體三極管的共發射極直流電流放大系數。根據實際需要的穩定電壓值選取合適的齊納二極管型號，只需選用功率為0.5W或IW的齊納二極管。按實際需要的穩定電流值和電壓值，在留有充份裕度的條件下選取三極管參數并加裝散熱器，盡量選用#值大的硅材料三極管。如采用的是NPN型三極管則連接方式如圖1所示，如采用的是PNP型三極管則連接方式如圖2所示。將元件焊接裝配于印刷電路板上，最終只需留出兩個電極用于外接。圖3展示了一個應用實例圖，即:將一個3安培的電流源轉換為6.65伏的電壓源向等效為3歐姆的負載RL供電的方案。權利要求1.一種齊納二極管的穩定電流擴展電路，其特征在于:由齊納二極管、晶體三極管和電阻組成，晶體三極管的發射極與電阻的一端相連，晶體三極管的集電極與齊納二極管的一端相連，晶體三極管的基極與電阻的另一端以及齊納二極管的另一端相連，分別從發射極和集電極引出端口，一端為正極，另一端為負極。2.根據權利要求1所述的一種齊納二極管的穩定電流擴展電路，其特征在于:所述晶體三極管為NPN型晶體三極管，NPN型晶體三極管的發射極與電阻的一端相連，NPN型晶體三極管的集電極與齊納二極管的負極相連，NPN型晶體三極管的基極與電阻的另一端以及齊納二極管的正極相連，從集電極引出的端口為正極，從發射極引出的端口為負極。3.根據權利要求1所述的一種齊納二極管的穩定電流擴展電路，其特征在于:所述晶體三極管為PNP型晶體三極管，PNP型晶體三極管的發射極與電阻的一端相連，PNP型晶體三極管的集電極與齊納二極管的正極相連，PNP型晶體三極管的基極與電阻的另一端以及齊納二極管的負極相連，從集電極引出的端口為負極，從發射極引出的端口為正極。4.根據權利要求1所述的一種齊納二極管的穩定電流擴展電路，其特征在于:兩端口之間不含功率電阻。全文摘要本專利技術公開了一種齊納二極管的穩定電流擴展電路，由齊納二極管、晶體三極管和電阻組成，晶體三極管的發射極與本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種齊納二極管的穩定電流擴展電路，其特征在于：由齊納二極管、晶體三極管和電阻組成，晶體三極管的發射極與電阻的一端相連，晶體三極管的集電極與齊納二極管的一端相連，晶體三極管的基極與電阻的另一端以及齊納二極管的另一端相連，分別從發射極和集電極引出端口，一端為正極，另一端為負極。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：姚廣平，張永盈，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：
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