硅稳压管并联稳压电源电路图

图3-1-1是硅稳压管稳压电源。其中D1是稳压二极管，R1是限流电阻，R2是负载。由于D1与R2是并联，所以称并联稳压电路。此电路必须接在整流滤波电路之后，上端为正下端为负。由于稳压管D1反向导通时两端的电压总保持固定值，所以在一定条件下R2两端的电压值也能够保持稳定。

下面我们来分析一下具体工作原理：

假设设输入电压为UI，当某种原因导致UI升高时，UD1相应升高，有稳压管的特性可知UD1上升很小都会造成ID1急剧增大，这样流过R1上的IR1电流也增大，R1两端的电压UR1会上升，R1就分担了极大一部分UI升高的值，UD1就可以保持稳定，达到负载上电压UR2保持稳定的目的。这个过程可用下面的变化关系图表示：

UI↑→UD1↑→ID1↑→IR1↑→UR1↑→UD1↓

相反的，如果UI下降时，可用下面的变化关系图表示：

UI↓→UD1↓→ID1↓→IR1↓→UR1↓→UD1↑

通过前面的分析可以看出，硅稳压管稳压电路中，D1负责控制电路的总电流，R1负责控制电路的输出电压，整个稳压过程由D1和R1共同作用完成。

下面我们来看看已知负载电压UR1和负载电流IR1时如何设计硅稳压管稳压电源。

（1）初选稳压管D1

一般情况下，可以按照UD1=UR2和ID1≈（IR2）max来初步选定稳压管D1，如果负载有可能开路则应选择（ID1）max≈（2-3）（IR2）max，这是因为当负载时所有电流全部都会流过D1，所以ID1应该适当选择大一点。。

（2）选定输入电压

一般可选择UI=（2-3）UR2

（3）选定限流电阻R1

R1=（UI-UR2）/（ID1+IR2）

但是需要考虑两种极限情况：

当UI最大，且负载开路时（即IR2=0），流过D1的电流最大。为了不超过D1的最大允许电流（ID1）max，需要有足够大的电流电阻，否则会烧坏D1。则R1需要满足：

当UI最小，且负载电流最大时，流过D1的电流最小。为了保证此时D1能够工作在击穿区起到稳压的作用，要有一定的电流流过D1，一般取5mA-10mA。则R1需要满足：

R1〈（（UI）min-UR2）/（ID1+（IR2）max）

R1〉（（UI）max-UR2）/ID1）max

限流电阻R1的值应该在上面两个公式的范围内选择。

（4）检查电路稳定度

电路稳定度需要根据实际电路的要求来确定，如果稳定度不够，可以适当增加R1和UI，还可以选择动态电阻r比较小的稳压管。