本发明专利技术公开了一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路，由齐纳二极管、晶体三极管和电阻组成，晶体三极管的发射极与电阻的一端相连，晶体三极管的集电极与齐纳二极管的一端相连，晶体三极管的基极与电阻的另一端以及齐纳二极管的另一端相连，分别从发射极和集电极引出端口，一端为正极，另一端为负极。本发明专利技术电路的稳定电压值取决于齐纳二极管的稳定电压值，而稳定电流的容量取决于晶体三极管的电流参数。因此本发明专利技术并不限定稳定电压值和稳定电流值于某一规定值，而是由实施者根据实际要求选定元件参数，如同普通齐纳二极管具有系列规格参数供使用者选取一样。据此电路可达到扩展齐纳二极管的稳定电流值之目的，适用于电流源转换为电压源的场合，尤其是电流较大的电流源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种由半导体器件齐纳二极管和双极型晶体三极管构成的电路，特别涉及一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路。
技术介绍
很多情况下，电子电路中需要用到齐纳二极管将直流电压稳定于某值，然而目前商用的齐纳二极管的最大稳定电流值均不超过0.4A,如:已检索到日本富士通公司推出的18491型齐纳晶体二极管，其极限稳定电流值为0.375A，已属于最大电流系列了。因齐纳二极管不宜并联使用，在需要更大的稳定电流的场合，齐纳二极管不能接入电路，否则将导致齐纳二极管由于过流过热而永久性损坏。例如:某应用场合的供电电源是一种2安培的直流电流源，禁止轻载或空载(其空载时输出直流电压可达到2KV)，而负载需要12伏的直流电压，并且满载时电流达到1.8安培，轻载时电流几乎为零。在此情况下，单靠齐纳二极管已完全无能为力，只能设计相应的、复杂的将电流源转换为电压源的电路才能满足负载要求。若能利用普通小电流齐纳二极管以正确的原理和极简便的方法达到扩展其稳定电流的目的，从而一举将电流源转换为电压源，作为一种单元电路，使用者极易实施和重现，则对于应用颇有意义。
技术实现思路
针对现有技术中齐纳二极管存在的上述缺陷，本专利技术提供一种基于普通齐纳二极管和普通晶体三极管的、合理可靠和简约地扩展齐纳二极管的稳定电流的电路方案，解决普通齐纳二极管不能承受大电流的问题，从而方便地解决电流源转换为电压源的问题。本专利技术的技术方案是: 一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路，由齐纳二极管、晶体三极管和电阻组成，晶体三极管的发射极与电阻的一端相连，晶体三极管的集电极与齐纳二极管的一端相连，晶体三极管的基极与电阻的另一端以及齐纳二极管的另一端相连，分别从发射极和集电极引出端口，一端为正极，另一端为负极。进一步，所述晶体三极管为NPN型晶体三极管，NPN型晶体三极管的发射极与电阻的一端相连，NPN型晶体三极管的集电极与齐纳二极管的负极相连，NPN型晶体三极管的基极与电阻的另一端以及齐纳二极管的正极相连，从集电极引出的端口为正极，从发射极引出的端口为负极。进一步，所述晶体三极管为PNP型晶体三极管，PNP型晶体三极管的发射极与电阻的一端相连，PNP型晶体三极管的集电极与齐纳二极管的正极相连，PNP型晶体三极管的基极与电阻的另一端以及齐纳二极管的负极相连，从集电极引出的端口为负极，从发射极引出的端口为正极。进一步,两端口之间不含功率电阻。本专利技术的有益效果是: 本专利技术一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路的稳定电压值取决于齐纳二极管的稳定电压值，而稳定电流的容量取决于晶体三极管的电流参数。因此本专利技术并不限定稳定电压值和稳定电流值于某一规定值，而是由实施者根据实际要求选定元件参数，如同普通齐纳二极管具有系列规格参数供使用者选取一样。据此电路可达到扩展齐纳二极管的稳定电流值i之目的，适用于电流源转换为电压源的场合，尤其是电流较大的电流源。附图说明图1是采用NPN型晶体三极管作电流扩展的扩展电路 图2是采用PNP型晶体三极管作电流扩展的扩展电路 图3是利用本专利技术所述电路将3安培电流源转换为电压源向负载RL供电的应用实例图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路为基于齐纳二极管和晶体三极管工作原理的扩展齐纳二极管的稳定电流的电路。其中包括一只普通齐纳二极管和一只普通晶体三极管、一只普通电阻三个元件，构成了一种扩展电流的电路，可将齐纳二极管的稳定电流提高两个数量级以上。该电路仅有三个元件而不再有任何其它元件；对外仅有正负两个电路端口，保留了如同普通齐纳二极管的二端器件的特点，同样具有齐纳二极管的反向伏安特性曲线。使用时也如同齐纳二极管一样联接于供电线路之间。该电路的稳定电压值取决于齐纳二极管的稳 定电压值，而稳定电流的容量取决于晶体三极管的电流参数，因此本专利技术并不限定稳定电压值和稳定电流值于某一规定值，而是由实施者根据实际要求选定元件参数，如同普通齐纳二极管具有系列规格参数供使用者选取一样。本专利技术一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路的结构如图1和图2所示:Dz为齐纳二极管，T为晶体三极管，Rb为碳膜电阻。其中齐纳管Dz的稳定电压参数的选取由线路中需要的稳定电压值决定。碳膜电阻Rb可取阻值100ΚΩ，用作吸收齐纳二极管的反相漏电流。对于图1:三极管T为低频NPN型硅管，该电路的电压极性为上正下负。对于图2:三极管T为低频PNP型硅管，电路的电压极性同样为上正下负。该电路两端的稳定电压值「为:Uz = Vz+ Ube 式中: 为齐纳二极管的稳定电压值，Uhe为晶体三极管基极与发射极之间正向电压(PN结正向电压)，由于K■是固定值，又因为可认为是固定的0.65V,因此C&是固定的。电流扩展的本质是本应经过齐纳二极管的电流转而从晶体三极管中流过，而齐纳二极管仅流过很小电流提供給晶体三极管的基极，于是齐纳二极管总是处于安全的工作状态。采用本专利技术所述的电路可以方便地将普通齐纳二极管毫安级的稳定电流扩展到数安培乃至数十安培的数量级，扩展的电流不再流经齐纳二极管而是流经晶体三极管的集电极和发射极，电路的最大稳定电流值取决于晶体三极管的最大集电极电流参数，正常工作时该电路的稳定电流值/w为:/w =式中—力齐纳二极管中的稳定电流值，々为晶体三极管的共发射极直流电流放大系数。根据实际需要的稳定电压值选取合适的齐纳二极管型号，只需选用功率为0.5W或IW的齐纳二极管。按实际需要的稳定电流值和电压值，在留有充份裕度的条件下选取三极管参数并加装散热器，尽量选用#值大的硅材料三极管。如采用的是NPN型三极管则连接方式如图1所示，如采用的是PNP型三极管则连接方式如图2所示。将元件焊接装配于印刷电路板上，最终只需留出两个电极用于外接。图3展示了一个应用实例图，即:将一个3安培的电流源转换为6.65伏的电压源向等效为3欧姆的负载RL供电的方案。权利要求1.一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路，其特征在于:由齐纳二极管、晶体三极管和电阻组成，晶体三极管的发射极与电阻的一端相连，晶体三极管的集电极与齐纳二极管的一端相连，晶体三极管的基极与电阻的另一端以及齐纳二极管的另一端相连，分别从发射极和集电极引出端口，一端为正极，另一端为负极。2.根据权利要求1所述的一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路，其特征在于:所述晶体三极管为NPN型晶体三极管，NPN型晶体三极管的发射极与电阻的一端相连，NPN型晶体三极管的集电极与齐纳二极管的负极相连，NPN型晶体三极管的基极与电阻的另一端以及齐纳二极管的正极相连，从集电极引出的端口为正极，从发射极引出的端口为负极。3.根据权利要求1所述的一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路，其特征在于:所述晶体三极管为PNP型晶体三极管，PNP型晶体三极管的发射极与电阻的一端相连，PNP型晶体三极管的集电极与齐纳二极管的正极相连，PNP型晶体三极管的基极与电阻的另一端以及齐纳二极管的负极相连，从集电极引出的端口为负极，从发射极引出的端口为正极。4.根据权利要求1所述的一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路，其特征在于:两端口之间不含功率电阻。全文摘要本专利技术公开了一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路，由齐纳二极管、晶体三极管和电阻组成，晶体三极管的发射极与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种齐纳二极管的稳定电流扩展电路，其特征在于：由齐纳二极管、晶体三极管和电阻组成，晶体三极管的发射极与电阻的一端相连，晶体三极管的集电极与齐纳二极管的一端相连，晶体三极管的基极与电阻的另一端以及齐纳二极管的另一端相连，分别从发射极和集电极引出端口，一端为正极，另一端为负极。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚广平，张永盈，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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