стабилитроны. Условное графическое обозначение (а)
 Скачать 33 Kb.
|
|
Стабилитрон Стабилитроном называют полупроводниковый диод, напряжение на котором слабо зависит от проходящего тока. Стабилитроны предназначены для стабилизации напряжения.
Принцип действия стабилитрона основан на использовании свойства р-п перехода, при электрическом пробое сохранять практически постоянную величину напряжения в определенном диапазоне изменения обратного тока. Как было сказано при рассмотрении видов пробоя р-п перехода, электрический пробой является обратимым процессом и не приводит к выходу диода из строя при условии, что ток не превышает максимально допустимой величины. В стабилитроне используется только обратная ветвь характеристики. Рабочим участком АБ является ее часть, соответствующая электрическому пробою и ограниченная минимальным и максимальным токами. В стабилитронах применяется один из видов электрического пробоя: лавинный или туннельный. Параметрами стабилитрона являются: Напряжение стабилизации Uст – напряжение на стабилитроне при заданном токе стабилизации Iст; оно практически равно напряжению пробоя; Минимальный ток стабилизации Imin – наименьший ток, при котором сохраняется устойчивое состояние пробоя; поскольку необходимо получение малого значения Imin , стабилитроны изготавливают из кремния; Максимальный ток стабилизации Imax – наибольший ток, при котором мощность, рассеиваемая на стабилитроне, не превышает максимально допустимого значения Pmax; Imax = Pmax / Uст ; Превышение Imax приводит к тепловому пробою р-п перехода и выходу из строя стабилитрона; Дифференциальное сопротивление rдиф – отношение приращения напряжения стабилизации к вызвавшему его малому приращению тока:  rдиф = Uст / Iст;rдиф определяется в рабочей точке Р и характеризует точность стабилизации; чем оно меньше, тем лучше осуществляется стабилизация; Статическое сопротивление Rстат – сопротивление стабилитрона в рабочей точке при постоянном токе: Rстат = Uст / Iст Температурный коэффициент напряжения аст показывает изменение в процентах напряжения стабилизации при изменении температуры окружающей среды на 10С. Схема включения стабилитрона для стабилизации напряжения на нагрузке Rн приведена на рисунке. Последовательно со стабилитроном в цепь источника постоянного тока включено балластное сопротивление Rб для ограничения тока, а параллельно стабилитрону – нагрузка. Полярность источника питания Е соответствует обратному напряжению на стабилитроне. При увеличении напряжения питания Е при постоянном Rн увеличивается ток в цепи , протекающий через балластное сопротивление и стабилитрон. Напряжение на стабилитроне и на нагрузке Uн = Uст остается неизменным, а избыток напряжения питания гасится на балластном сопротивлении Rб. В случае изменения сопротивления нагрузки Rн при постоянной величине Е ток через Rб остается неизменным, но происходит перераспределение токов между стабилитроном и нагрузкой, а напряжение на стабилитроне и нагрузке все равно остается неизменным. Кремниевые стабилитроны используют не только для стабилизации напряжения, но и в качестве источников опорного напряжения, с которым сравнивается напряжение на нагрузке. Существуют полупроводниковые диоды, предназначенные для стабилизации напряжения с использованием в качестве рабочего участка отрезка прямой ветви вольт-амперной характеристики, на котором прямое напряжение слабо зависит от тока. Такой полупроводниковый диод носит название стабистора. |