Как проверить напряжение стабилизации стабилитрона: Как проверить напряжение стабилитрона? — Diodnik — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Как определить напряжение стабилизации стабилитрона

Любая электронная схема вне зависимости от назначения имеет в своем составе большое количество элементов, которые регулируют и контролируют течение электрического тока по проводам. Именно регулирование напряжения играет важную роль в работе большинства модулей, потому что от этого параметра зависит стабильная и долгая работа цепи. Для стабилизации входного напряжения на схемы был разработан специальный модуль, который является буквально важнейшей частью многих приборов. Импортные и отечественные стабилитроны используются в схемах с разными параметрами, поэтому имеется различная маркировка диодов на корпусе, что помогает определить и подобрать нужный вариант. Это полупроводниковый диод, который имеет свойство выдавать определенное значение напряжения вне зависимости от подаваемого на него тока.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Стабилитрон

Как работает стабилитрон

Как проверить стабилитрон мультиметром

Подарки и советы

Разработка устройства для диагностики стабилитрона

Маркировка стабилитронов в стеклянном корпусе и правильный подбор параметров

Стабилитрон | Принцип работы и маркировка стабилитронов

Стабилитрон

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Определение рабочего напряжения немаркированных стабилитронов

Стабилитрон

Их также можно спутать, например, со стабилитроном Д Так или иначе, запоминать цветовую маркировку стабилитронов не самая лучшая идея, учитывая насколько просто их можно проверить. Для определения напряжения стабилизации понадобится простая схема: Обычно диапазон рабочего тока маломощных стабилитронов лежит в пределах мА, поэтому сопротивление резистора выбрано 2.

Это оптимально для проверки маломощных стабилитронов. Для проверки мощных стабилитронов сопротивление возможно придётся уменьшить — для этого в схеме предусмотрена перемычка. Для проверки маломощных стабилитронов перемычку нужно ставить в верхнее положение, для проверки мощных — в нижнее. Оптимальное напряжение питания — 25В. Если стабилитрон подсоединён правильно — анодом к X1, катодом к X2, то вольтметр покажет его напряжение стабилизации, а если неправильно — какое-то очень малое напряжение около нуля.

Если при одном подключении мультиметр показывает минимум напряжения, а при другом — максимальное, равное напряжению источника питания, значит испытуемый радиоэлемент либо простой диод, либо стабилитрон с напряжением стабилизации выше напряжения источника питания. Если вы уверены что это стабилитрон — нужно увеличить напряжение источника до предполагаемой величины и проверить ещё раз.

Если вольтметр показывает минимальное напряжение, либо напряжение питания при любом подключении — значит данный стабилитрон или диод неисправен. Если напряжение стабилизации показывается при любом подключении — значит это двусторонний стабилитрон. Аналогичным способом можно проверять исправность диодов и светодиодов, только полярность будет противоположная.

Способ хорош тем, что позволяет узнать падение напряжения, что бывает очень важно. Проверяя светодиоды необходимо помнить, что некоторые светодиоды очень чувствительны к завышенному обратному напряжению, поэтому напряжение источника при их проверке желательно выставлять не выше 9В.

Как работает стабилитрон

У светодиода сильно ограничен ток. Через обычный красный светодиод лучше больше 20 мА не пропускать. По вашему 50 мА — это силовая цепь? И вы считаете, что использование светодиода как источника опорного напряжения — это хорошая схема? Ток установится в точке пересечения ВАХ цепочки диодов и выходной характеристики источника и примет вполне конечное, хотя и сильно зависящее от напряжения, значение. И подобрав это напряжение, вполне можно добиться протекания нужного нам тока.

Но… Во-первых, этот ток окажется зависящим от температуры.

Очень часто стабилитрон можно перепутать с диодом. от диода, но и определить напряжение стабилизации стабилитрона (если.

Как проверить стабилитрон мультиметром

Проверить исправность стабилитрона совсем несложно, он звонится как обычный диод, но иногда при сборке схем или ремонте аппаратуры возникает необходимость определить напряжение стабилитрона. Также бывают случаи, когда нужно подобрать из своих запасов стабилитрон, с определенным напряжением стабилизации. Для таких целей существуют специальные справочники или сайты, где по маркировке стабилитрона мы можем узнать абсолютно все его параметры. Но, что делать, если нет времени для поиска или частично затерта маркировка элемента, как проверить напряжение стабилитрона? Об этом читаем ниже…. Как видим, данная схема проверки стабилитрона совсем нехитрая и ее можно собирать буквально за пару минут навесным монтажом. Собираем схему и подключаем поочередно стабилитроны, смотрим на полученный результат.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); Д — напряжение стабилизации 9,44 В по паспортным данным напряжение составляет 8 — 9,5 В.

Подарки и советы

Внешне стабилитрон похож на диод, выпускается в стеклянном и металлическом корпусе. Его главное свойство заключается в сохранении постоянного напряжения на своих выводах при достижении определенного потенциала. Это наблюдается у него при достижении напряжения туннельного пробоя. Обычные диоды при таких значениях быстро доходят до теплового пробоя и перегорают. Стабилитроны, их еще называют диодами Зенера, в режиме туннельного или лавинного пробоя могут находиться постоянно, без вреда для себя, не доходя до теплового пробоя.

Разработка устройства для диагностики стабилитрона

Как оставлять свои сообщения Предупреждение и вечный бан для постоянных нарушителей. Автор das Радиодетали и компоненты. Автор U. Радиодетали и компоненты. Автор quoter Спроси совет.

Маркировка стабилитронов в стеклянном корпусе и правильный подбор параметров

Много-много лет тому назад такого слова как стабилитрон не существовало вообще. Тем более в бытовой аппаратуре. Попробуем представить себе громоздкий ламповый приёмник середины двадцатого века. Блок питания лампового приёмника был предельно прост: мощный кубик силового трансформатора , который обыкновенно имел всего две вторичных обмотки, диодный мостик или селеновый выпрямитель, два электролитических конденсатора и резистор на два ватта между ними. Первая обмотка питала накал всех ламп приёмника переменным током и напряжением 6,3V вольт , а на примитивный выпрямитель приходило порядка V для питания анодов ламп.

Для определения падения напряжения можно использовать .. Итак, выберем стабилитрон с напряжением стабилизации 15 В. Для.

Стабилитрон | Принцип работы и маркировка стабилитронов

Стробоскоп для настройки угла опережения зажигания.

Очень часто стабилитрон можно перепутать с диодом. Как отличить стабилитрон от диода?

Стабилитрон

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как проверить стабилитрон?

Стабилитрон, это диод, имеющий пороговое значение напряжения обратного смещения, при котором происходит обратимый пробой p-n перехода. Что это значит? При прямом включении стабилитрон работает как обычный диод, то есть открывается, проводя электрический ток. При обратном включении до определённого значения напряжения стабилитрон заперт, как обычный диод, а при достижении и превышении этого порогового значения в некоторых пределах происходит обратимый пробой p-n перехода, через стабилитрон начинает протекать ток, сильно зависящий от величины превышения напряжения пробоя. Если последовательно стабилитрону подключить резистор, то на нём при протекании тока будет падать часть приложенного напряжения, а напряжение на стабилитроне будет находиться практически на одном уровне.

Cтабилитрон используется для стабилизации напряжения например, в стабилизированных источниках питания. Стабилитрон его ещё называют диодом Зенера включается как показано на рисунке.

Каждый радиолюбитель знает, как бывает иногда важно знать, исправна ли та или иная радиодеталь или нет. Не в последнюю очередь это касается стабилитронов. В качестве тестера для проверки электрокомпонентов на предмет наличия напряжения стабилизации служит мультиметр.

Как проверить напряжение стабилизации стабилитрона

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Методы проверки стабилитрона мультиметром и тестером

Варианты проверки стабилитрона мультиметром

Как проверить напряжение стабилитрона?

как проверить радиоэлементы

Устройство для проверки стабилитронов и светодиодов

Как проверить стабилитрон

Как проверить диод мультиметром не выпаивая

Варианты проверки стабилитрона мультиметром. Как узнать на сколько стабилитрон вольт

Как проверить стабилитрон мультиметром

Стабилитрон

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как проверить НАПРЯЖЕНИЕ и РАБОТОСПОСОБНОСТЬ стабилитрона

Методы проверки стабилитрона мультиметром и тестером

Каждый радиолюбитель знает, как бывает иногда важно знать, исправна ли та или иная радиодеталь или нет. Не в последнюю очередь это касается стабилитронов.

В качестве тестера для проверки электрокомпонентов на предмет наличия напряжения стабилизации служит мультиметр. Для работы электронных схем на выходе нужны стабилизированные показатели напряжения. Они получаются с помощью включения в схему полупроводниковых стабилитронов, которые дают одинаковое выходное напряжение, не зависящее от величины пропускаемого электротока. Без этих элементов многие слаботочные системы не работают.

Так, например, почти каждый радиолюбитель хотя бы раз в жизни паял стабилизатор напряжения lcv или его аналоги. У стабилитронов нелинейные вольт-амперные характеристики, по свойствам, а также по внешнему виду в стекле или металле они напоминают обычный диод, однако, задачи у них несколько другие.

Стабилитроны подключают в схему параллельно с потребителем и, если напряжение резко повышается, ток идет через стабилитрон, и вольтаж в сети выравнивается. Если сильный ток воздействует длительное время, возникает тепловой пробой. Для того чтобы определить, годен ли данный стабилитрон или же вышел из строя, мультиметр надо перевести в режим, которым проверяются диоды или в режим омметра , — проверка стабилитронов методом прозвона осуществляется аналогичным образом.

Щупы мультиметра подсоединяют к выводам стабилитрона и наблюдают за показаниями индикатора. Проверку следует проводить в двух направлениях:. Такие показатели появляются потому, что рабочий стабилитрон как и обычный диод способен проводить только однонаправленный электрический ток, а проверка не должна вызывать короткое замыкание в сети. Обратите внимание! Иногда случается, что при измерениях стабилитрона мультиметром выдается сопротивление в несколько десятков или сотен ом в обоих направлениях.

В случае обычных диодов такое положение обозначает, что деталь пробита. Однако, для стабилитрона это неверно, потому что у него имеется напряжение пробоя: при соприкосновении щупа мультиметра с оконцовками стабилитрона сказывается внутреннее напряжение электропитания измерительного прибора.

Если его напряжение оказывается больше напряжения пробоя, то на индикаторе появятся показатели многоомного сопротивления. Так, при напряжении батареи мультиметра в 9 вольт у стабилитронов с напряжением ниже этого значения будет индицироваться пробой.

Поэтому специалисты не рекомендуют делать проверку стабилитронов с невысоким стабилизационным напряжением с помощью цифровых мультиметров. Для этих целей лучше подойдет старый добрый тестер — аналог.

Если стабилитрон впаян в плату, то порядок его проверки не отличается от того, что применяется для свободного электронного устройства такого типа. При измерительных и ремонтных манипуляциях с платой обязательно соблюдать меры безопасности для защиты от электроудара.

При прозвоне впаянного стабилитрона все другие элементы, кроме проверяемого, могут выдавать сильно измененные показатели, это тоже необходимо учитывать. Если при проверке на плате получены сомнительные результаты пригодности стабилитрона, то стоит его выпаять и проверить мультиметром только этот элемент, изолировав его от влияния остальных деталей схемы.

Также иногда можно использовать приставку к мультиметру, которую можно спаять своими руками из доступных деталей. Каждому радиолюбителю желательно знать, как проверить стабилитрон мультиметром, — это поможет собирать работающие схемы и экономить радиодетали, выявляя неработающие.

Гарантию пригодности стабилитрона может дать только включение его в электросхему: если устройство будет работать, значит, стабилизирующий элемент функционирует. RU — интернет-энциклопедия про всё, что связано с домашней электрикой: выключатели, розетки, лампочки, люстры, проводка.

Советы, инструкции и наглядные примеры.

Варианты проверки стабилитрона мультиметром

В предыдущей статье мы рассмотрели как проверяются простые радиоэлементы, сейчас давайте рассмотрим основные методики проверки полупроводниковых приборов. Как проверить полупроводниковый диод. Для того чтобы понять как проверяется полупроводниковый диод достаточно просто вспомнить принцип его работы а точнее просто вспомнить что такое полупроводник. Следовательно исправный полупроводниковый диод так и должен работать: в одну сторону проводит, в другую-нет.

Не все их можно проверить при помощи мультиметра и определить напряжение стабилизации стабилитрона, если на нем стерта.

Как проверить напряжение стабилитрона?

Идентификация и проверка стабилитронов. Предлагаемая схема служит для простого определения номинала напряжения стабилизации стабилитрона с помощью вольтметра, а также для определения его исправности. Сейчас промышленностью выпускается невероятное количество различных электронных компонентов и зачастую при сборке радиоэлектронного изделия возникает множество затруднений по определению номинала компонента. Хороший пример это стабилитроны КС и КС — иногда встречаются варианты маркировки, в которых оба выглядят как маленький выводной стеклянный диод с чёрной полосой. Их также можно спутать, например, со стабилитроном Д Так или иначе, запоминать цветовую маркировку стабилитронов не самая лучшая идея, учитывая насколько просто их можно проверить. Для определения напряжения стабилизации понадобится простая схема: Обычно диапазон рабочего тока маломощных стабилитронов лежит в пределах мА, поэтому сопротивление резистора выбрано 2.

как проверить радиоэлементы

Всех приветствую на станицах сайта посвящённых электроники, сегодня изучим способ, как определить номинал стабилитрона. Это статья немного дополняет предыдущую , не менее важную страницу. Для определения рабочего напряжения стабилитрона, маркировка которого не вида, затёрта или просто очень мелко написана, задача выполнимая любому начинающему ремонтнику электроники. Перебирая скопившиеся радиоэлементы, я набрал внушительное количество стабилитронов, некоторые были без опознавательных знаков. Подобная незадача и подтолкнула, написаю данной инструкции.

Стабилитрон относится к электронным приборам с нелинейной вольт-амперной характеристикой.

Устройство для проверки стабилитронов и светодиодов

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина! Самоделка, проверяющая стабилитроны, диоды и светодиоды. Viktor , 9 Электроника Добавлен 1 комментарий.

Как проверить стабилитрон

Стабилитрон внешне очень сильно похож на диод, но применение его в радиотехнике совсем иное. В большинстве случаев стабилитроны используют для стабилизации напряжения в слаботочных схемах. Подключаются они параллельно потребителю. В процессе работы, в случае завышенного напряжения, стабилитрон начинает пропускать ток через себя, таким образом, стабилитрон сбрасывает напряжение на схеме. Стабилитроны в своем большинстве не рассчитаны на большие токи, а при сильных токах они очень быстро нагреваются, и в дальнейшем у них возникает тепловой пробой. Проверка стабилитрона мультиметром производится по аналогии с проверкой диода.

Для стабилизации напряжения, превосходящего максимальное напряжение типовых.

Как проверить диод мультиметром не выпаивая

Стабильная зарплата, стабильная жизнь, стабильное государство. Последнее не про Россию, конечно На первых строчках Яндекс мне сразу выдал обозначение этого слова: стабильный — это значит постоянный, устойчивый, не изменяющийся. Но чаще всего этот термин используется именно в электронике и электротехнике.

Варианты проверки стабилитрона мультиметром. Как узнать на сколько стабилитрон вольт

Стробоскоп для настройки угла опережения зажигания. Очень часто стабилитрон можно перепутать с диодом. Как отличить стабилитрон от диода? Рассмотрим простую схему приставки к мультиметру, с помощью которой можно не только отличить стабилитрон от диода, но и определить напряжение стабилизации стабилитрона если оно не превышает 35В. Принципиальная схема приставки представляет собой DC-DC преобразователь с гальванической развязкой между входом и выходом. Для обеспечения гальванической развязки между источником питания и измерительной частью схемы, контрольное напряжение снимается с первичной обмотки трансформатора.

Lopator Участник с янв Москва Сообщений:

Как проверить стабилитрон мультиметром

До наступления пробоя через стабилитрон протекают незначительные токи утечки, а его сопротивление весьма высоко [1]. При наступлении пробоя ток через стабилитрон резко возрастает, а его дифференциальное сопротивление падает до величины, составляющей для различных приборов от долей ома до сотен oм [1]. Поэтому в режиме пробоя напряжение на стабилитроне поддерживается с заданной точностью в широком диапазоне обратных токов [2]. Серийные стабилитроны изготавливаются на напряжения от 1,8 В до В [3]. Интегральные стабилитроны со скрытой структурой на напряжение около 7 В являются самыми точными и стабильными твердотельными источниками опорного напряжения : лучшие их образцы приближаются по совокупности показателей к нормальному элементу Вестона. Полупроводниковые стабилитроны вошли в промышленную практику во второй половине х годов.

Стабилитрон

Электроника для начинающих Электроника для начинающих. Основы электроники. Занимательная электроника для детей и не только! Электроника для детей.

как проверить стабилизатор при помощи мультиметра

Стабилитрон (Диод Зенера) по внешнему сходству напоминает диод. Однако его функции отличаются от диода по вольт-амперной характеристике (ВАХ). Диод Зенера обладает высоким сопротивлением, но при воздействии на него определённым напряжением, возникает пробой. Из-за этого возрастает протекающий через него ток. В режиме пробоя величина напряжения на стабилитроне с широким диапазоном токов поддерживается с указанной точностью.

Проверка стабилитрона мультиметром
Измерение по схеме стабилизатора
Прецизионные и двухсторонние устройства

Проверка стабилитрона мультиметром

Для того чтобы проверить стабилитрон мультиметром, необходимо обладать определенными знаниями.

Измерение с помощью мультиметра аналогично проверке диода. Рабочим состоянием стабилитрона можно охарактеризовать его способность пропускать ток только в одном направлении.

На измерительном приборе это может выглядеть следующим образом:

Если измерения проводятся цифровым прибором, с присоединением плюсового щупа к катодному выводу, обозначенному полоской, а минусового щупа к анодному выводу, значит, на приборе должны быть отражены показания в виде цифр (например, проверка стабилитрона 5,1 В отображается на табло мультиметра показания 688 Ом). Если же поменять щупы местами, то на приборе отобразится бесконечное сопротивление, что характерно указывает про исправный радиоэлемент. Когда при соединении на мультиметре указано в обоих направлениях бесконечное сопротивление, то это указывает на обрыв элемента. В случае если сопротивление в обоих направлениях равняется нулю, то такой элемент является пробитым.
Аналогично измерение можно проводить стрелочным прибором, где в одном направлении вместо цифр стрелка указывает сопротивление, а в другом бесконечное сопротивление.

В полупроводниковой технике могут примениться двухсторонние стабилитроны (КС175А), а также прецизионные (Д818). Их нельзя проверить методом, описанным выше, поскольку в обоих направлениях их сопротивление является бесконечным. Для проверки этих элементов можно применить способ, приведённый ниже.

Измерение по схеме стабилизатора

Этот способ позволяет провести замеры параметров радиоэлементов путём включения их в схему и приложенного напряжения источника питания. В зависимости от напряжения стабилизации проверяемого компонента, необходимо иметь делитель состоящего из одного и более резисторов. Источник питания подключается непосредственно к заранее собранной электрической схеме, включённой с общим минусом или общим плюсом. Эта схема является параметрическим стабилизатором напряжения:

Рассмотрим включение схемы в общим минусом. Положительный провод источника питания присоединяется к выводу 1 делителя которым служит резистор R, а испытуемый стабилитрон подключается катодом к выводу 2 резистора R. Анодный вывод стабилитрона соединён с минусовым выводом источника питания и является общей шиной питания. Резистор делителя выбирается таким образом, чтобы приложенное напряжение от источника питания достигло такого уровня, что позволит на выводе 2 резистора получить ток пробоя стабилитрона, при котором он откроется.
Мультиметр переключается в режим измерения постоянного напряжения, после чего плюсовой вывод вольтметра соединяется к выводу 2 резистора, а минусовый вывод подключён к общей шине, это минус источника питания+анод испытываемого элемента. Источник питания желательно иметь с плавной регулировкой, что придаёт этому способу возможность осуществлять испытание широкого спектра стабилизируемых напряжений.

На примере рассмотрим диод Зенера со стабилизацией 12 В. Для этого необходимо приложить напряжение таким образом, чтобы на выводе 1 делителя оно составляло около 11 В, при сопротивлении делителя выбранным примерно 100Ом. Вольтметр на выводе 2 резистора (без нагрузки). Напряжение перед делителем и после него остаётся неизменным, в зависимости от выбранного сопротивления. Если на вывод 1 делителя приложить выше 12 В или выше, то при этом на выходе делителя вывода второе напряжение не должно превышать 12 В, что указывает на его исправность.

Делитель R выбирается таким образом, чтобы ток источника на выводе 2 не превышал максимальный ток стабилитрона, что чревато выходом из строя последнего.

Если же исследуемый элемент является пробитым или неправильно включен в схему, то напряжение на вольтметре равняется нулю, а также произойдёт нагрев делителя. Если же элемент в обрыве, то приложенная величина на входе делителя, будет выше чем 12 В, то испытываемый элемент можно считать неисправным.

Прецизионные и двухсторонние устройства

Аналогичным способом проверяются прецизионные стабилитроны. Двухсторонние стабилитроны подключаются к выводам источника питания без соблюдения полярности.

Для проверки стабилизатора, необходимо переключить мультиметр в режим измерения постоянного тока, соблюдая полярность. Изначально проверяется величина подводящего питания к стабилизатору.

Если напряжение в норме, тогда мультиметр непосредственно подключается к выходу стабилизатора, измеряя величину напряжения уже на выходе.

Что такое стабилитрон и как он используется в качестве стабилизатора напряжения

Что такое стабилитрон

напряжение пробоя, когда обратный ток резко возрастает до большой величины. Это напряжение пробоя также известно как напряжение Зенера, а резкое увеличение тока известно как ток Зенера.

Напряжение пробоя диода зависит от количества легирования. В сильно легированном диоде обедненный слой тонкий, поэтому пробой перехода происходит при более низком напряжении обратного смещения. С другой стороны, слабо легированный диод имеет более высокое напряжение пробоя. Когда обычный кристаллический диод правильно легирован, чтобы иметь резкое напряжение пробоя, он известен как стабилитрон. На рис.1 показан символ стабилитрона.

Стабилитрон всегда используется в состоянии обратного смещения. Он имеет резкое напряжение пробоя, известное как напряжение Зенера V _Z . При прямом смещении он ведет себя как обычный кварцевый диод. На рис. 2 показаны характеристики стабилитрона.

Рис. 2

Эквивалентная схема стабилитрона

Случай 1. Состояние включено

Когда обратное напряжение на стабилитроне равно или превышает напряжение пробоя В _Z , ток увеличивается очень резко.

Рис. 3

В этом состоянии напряжение на стабилитроне постоянно и равно V _Z независимо от изменения тока через него.

Следовательно, в области пробоя идеальный стабилитрон действует как батарея с напряжением V _Z , и говорят, что стабилитрон находится во включенном состоянии.

Случай 2. ВЫКЛ. Состояние:

Когда обратное напряжение на стабилитроне меньше В _Z, но больше 0 В, стабилитрон находится в состоянии «ВЫКЛ». В таком состоянии стабилитрон можно заменить разомкнутой цепью.

Рис. 4

Стабилитрон в качестве стабилизатора напряжения

Стабилитрон может использоваться в качестве стабилизатора напряжения или регулятора напряжения для обеспечения постоянного напряжения от источника, напряжение которого может изменяться в определенном диапазоне.

Рис. 5

Схема подключения показана на рис.(5).

Стабилитрон напряжения V _Z включен реверсивно через сопротивление нагрузки R _L, на котором требуется постоянное выходное напряжение E _O.

Последовательное сопротивление R используется для поглощения колебаний выходного напряжения, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение на R _L .

Когда схема правильно спроектирована, выходное напряжение E _O остается постоянным, даже если входное напряжение E _i и сопротивление нагрузки R _L может варьироваться в широком диапазоне.

Случай 1: E

_i переменная и R _L постоянная

рис.6

батарея с напряжением V _Z, а выходное напряжение остается постоянным на уровне V _Z ( E _O = V _Z ).

Избыточное напряжение падает на R. Это вызовет увеличение значения полного тока I. Стабилитрон будет проводить увеличение тока I, в то время как ток нагрузки остается постоянным.

Следовательно, выходное напряжение остается постоянным независимо от изменения входного напряжения E _i

Резюме (случай 1)

Предположим, что E _i увеличивается

Поскольку стабилитрон находится в области пробоя, V _Z5 остается постоянным

E _O = V _Z

So E _O остается постоянным

Избыточное напряжение падает на R

Таким образом, I увеличивается, так как I _L остается постоянным11 Z2 увеличивается

Таким образом, избыточный ток проходит через стабилитрон, и E _O остается постоянным независимо от изменения E _i

Случай 2: E

_i Постоянная и R _{L12 Vaiable Теперь предположим, что входное напряжение E _i постоянно, но R _L уменьшается
Поскольку стабилитрон находится в области пробоя, напряжение на нем останется постоянным и составит V _Z.
По выходному напряжению E _O равно напряжению стабилитрона, поэтому E _O также останется постоянным при V _Z .
Когда R _L уменьшается, чтобы поддерживать E _O постоянным, ток через сопротивление нагрузки I _L будет увеличиваться.
Поскольку E _i является постоянной величиной, общий ток I также является постоянной величиной. Таким образом, увеличение тока нагрузки I _L произойдет за счет уменьшения тока стабилитрона I _Z .
Падение напряжения на R = E _i – E _O
Ток через R , I = I _Z + I _L
Sasmita
Привет! Я Сасмита. В ElectronicsPost.com я продолжаю свою любовь к обучению. Я магистр электроники и телекоммуникаций. И, если вы действительно хотите узнать больше обо мне, пожалуйста, посетите мою страницу «Обо мне».
Подробнее
Стабилитрон — что это такое и для чего он нужен? Как работает токоограничивающий стабилитрон?
Стабильная зарплата, стабильная жизнь, стабильное состояние. Последнее не про Россию, конечно :-). Если заглянуть в толковый словарь, то можно четко понять, что такое «стабильность». На первых строчках Яндекс мне сразу дал обозначение этого слова: стабильный значит постоянный, стабильный, не меняющийся.
Но чаще всего этот термин используется именно в электронике и электротехнике. В электронике очень важны постоянные значения параметра. Это может быть сила тока, напряжение, частота сигнала и т. д. Отклонение сигнала от любого заданного параметра может привести к неправильной работе электронной аппаратуры и даже к ее поломке. Поэтому в электронике очень важно, чтобы все работало стабильно и не глючило.
В электронике и электротехнике стабилизировать напряжение … Работа электронного оборудования зависит от значения напряжения. Если она изменится в меньшую, а еще хуже, в большую сторону, то оборудование в первом случае может работать некорректно, а во втором случае может и вовсе трепыхаться ярким пламенем.
Для предотвращения скачков и падений напряжения используются различные устройства защиты от перенапряжения . Как вы поняли из фразы, они служат для стабилизации «Играющего» напряжения.
Стабилитрон или стабилитрон
Простейший стабилизатор напряжения в электронике это радиоэлемент Стабилитрон … Иногда его еще называют Стабилитрон … На схемах стабилитроны обозначаются так:
Выход с «колпачком» называется так же как и у диода — катод а другой вывод анод .
Стабилитроны выглядят так же, как диоды. На фото ниже слева популярный вид современного стабилитрона, а справа один из образцов СССР

Если внимательно присмотреться к советскому стабилитрону, то можно увидеть на нем самом это схематическое обозначение, указывающее, где катод, а где анод.

Напряжение стабилизации
Самым важным параметром стабилитрона является, конечно же, напряжение стабилизации. Что это за параметр?
Возьмем стакан и наполним его водой…
Сколько воды мы ни нальем в стакан, лишнее выльется из стакана. Думаю, это понятно и дошкольнику.
Теперь по аналогии с электроникой. Стекло представляет собой стабилитрон. Уровень воды в стакане полном до краев — это напряжение стабилизации стабилитрон. Представьте себе большой кувшин с водой рядом со стаканом. Мы собираемся наполнить наш стакан водой из кувшина, но при этом не смеем прикасаться к кувшину. Вариант только один — вылить воду из кувшина, пробив дырочку в самом кувшине. Если бы кувшин был меньше по высоте, чем стакан, то мы бы не смогли налить в стакан воду. Если объяснить языком электроники, у кувшина больше «напряжения», чем у стакана.
Итак, уважаемые читатели, в стекле заключен весь принцип работы стабилитрона. Какую бы струю мы на него ни лили (ну, конечно, в пределах разумного, иначе стакан унесет и разобьется), стакан всегда будет полон. Но заливку необходимо производить сверху. Значит, напряжение, которое мы подаем на стабилитрон, должно быть выше напряжения стабилизации стабилитрона.
Маркировка стабилитрона
Для того чтобы узнать напряжение стабилизации советского стабилитрона нам понадобится справочник. Например, на фото ниже советский стабилитрон Д814В:

Параметры для него ищем в онлайн справочниках в интернете. Как видите, его стабилизация напряжения при комнатной температуре составляет около 10 вольт.

Иностранные стабилитроны легче маркировать. Если внимательно присмотреться, то можно увидеть простую надпись:

5V1 — значит напряжение стабилизации данного стабилитрона 5,1 Вольта. Гораздо проще, не так ли?
Катод зарубежных стабилитронов маркируется в основном черной полосой.

Как проверить стабилитрон
Как проверить стабилитрон? Да как же! А как проверить диод вы можете посмотреть в этой статье. Давайте проверим наш стабилитрон. Надеваем циферблат и цепляем красным щупом к аноду, а черным к катоду. Мультиметр должен показать прямое падение напряжения.

Меняем щупы местами и видим один. Это означает, что наш стабилитрон находится в полной боевой готовности.

Что ж, пришло время для экспериментов. В схемах стабилитрон включен последовательно с резистором:

где Uвх — входное напряжение, Uвых.ст. — выходное стабилизированное напряжение
Если внимательно посмотреть на схему, то мы получим не что иное, как делитель напряжения. Здесь все элементарно и просто:
Uвх = Uвых.стаб + Uрезистор
Или словами: входное напряжение равно сумме напряжений на стабилитроне и на резисторе.
Эта схема называется параметрический стабилизатор на одном стабилитроне. Расчет этого стабилизатора выходит за рамки данной статьи, но кому интересно, погуглите 😉
Итак, собираем схему. Мы взяли резистор номиналом 1,5 кОм и стабилитрон на напряжение стабилизации 5,1 вольта. Слева цепляем Блок питания, а справа измеряем полученное напряжение мультиметром:

Теперь внимательно следим за показаниями мультиметра и блока питания:

Итак, пока все понятно, еще и напряжения добавляем. .. Упс! У нас входное напряжение 5,5 Вольт, а выходное 5,13 Вольт! Так как напряжение стабилизации стабилитрона 5,1 Вольта, как мы видим, он стабилизируется отлично.

Добавим еще вольт. Входное напряжение 9 Вольт, а на стабилитроне 5,17 Вольт! Удивительно!

Еще добавляем… Напряжение на входе 20 Вольт, а на выходе, как ни в чем не бывало, 5,2 Вольта! 0,1 Вольта — это ну очень маленькая погрешность, ею можно даже пренебречь в некоторых случаях.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона
Думаю не мешало бы рассмотреть вольт-амперную характеристику (ВАХ) стабилитрона. Выглядит это примерно так:

где
Iпр — постоянный ток, А

Uпр – прямое напряжение, В

Эти два параметра не используются в стабилитроне.
Уобр — обратное напряжение, В

Усть — номинальное напряжение стабилизации, В

Iст — номинальный ток стабилизации, А

Номинал — имеется в виду нормальный параметр, при котором возможна длительная работа радиоэлемента.
Imax — максимальный ток стабилитрона, А

Imin — минимальный ток стабилитрона, А

Ист, Iмакс, Имин – это ток, протекающий через стабилитрон при его работе.
Так как стабилитрон работает именно в обратной полярности, в отличие от диода (стабилитрон подключается катодом к плюсу, а диод катодом к минусу), то рабочая зона будет именно такой отмечены красным прямоугольником.

Как мы видим, при некотором напряжении Uрев наш график начинает падать вниз. В это время в стабилитроне происходит такая интересная вещь, как пробой. Короче, он уже не может наращивать на себе напряжение, а в это время начинает увеличиваться ток в стабилитроне. Самое главное не переборщить с силой тока, больше Imax, иначе стабилитрон получит кердык. Наилучшим режимом работы стабилитрона считается режим, при котором ток через стабилитрон находится где-то посередине между его максимальным и минимальным значением. На графике это будет рабочая точка режим работы стабилитрона (отмечен красным кружком).

Вывод
Раньше, во времена дефицитных деталей и начала расцвета электроники, часто применялся стабилитрон, как ни странно, для стабилизации выходного напряжения. В старых советских книгах по электронике можно увидеть такой участок схемы различных источников питания:

Слева в красной рамке я отметил знакомый вам участок схемы блока питания. Здесь мы получаем постоянное напряжение из переменного напряжения. Справа в зеленой рамке схема стабилизации ;-).
В настоящее время трехвыводные (интегральные) стабилизаторы напряжения заменяют стабилизаторы на основе стабилитронов, так как они в разы лучше стабилизируют напряжение и имеют хорошую мощность рассеивания.
На Али можно взять сразу целый комплект стабилитронов, от 3,3 Вольта до 30 Вольт. Выбирайте на свой вкус и цвет.

Блок питания 0-30 Вольт своими руками
Сколько интересных радиоприборов собрано радиолюбителями, но основа без которой практически ни одна схема работать не будет блок питания . .. .Часто руки не доходят до сборки приличного блока питания. Конечно, промышленность выпускает достаточно качественные и мощные стабилизаторы напряжения и тока, однако они не везде продаются и не у всех есть возможность их купить. Легче паять своими руками.
Схема блока питания:

Предлагаемая схема простого (всего 3 транзистора) блока питания выгодно отличается от аналогичных точностью поддержания выходного напряжения — здесь применена компенсационная стабилизация, пусковая надежность, широкая регулировка ассортимент и недорогие недефицитные запчасти.

После правильной сборки работает сразу, только подбираем стабилитрон по требуемому значению максимального выходного напряжения БП.
Делаем корпус из того, что есть под рукой. Классический вариант представляет собой металлический ящик от компьютерного БП формата ATX. Наверняка у всех их много, так как иногда они перегорают, и проще купить новый, чем ремонтировать.
Трансформатор на 100 ватт отлично влезет в корпус, и останется место для платы с деталями.
Кулер можно оставить — лишним не будет. А чтобы он не шумел, просто питаем его через токоограничивающий резистор, который вы подберете опытным путем.
Для передней панели я не поскупился и купил пластиковую коробку — в ней очень удобно делать отверстия и прямоугольные окошки для индикаторов и регуляторов.
Берем стрелочный амперметр — чтобы хорошо были видны скачки тока, а вольтметр ставим на циркулятор — так удобнее и красивее!
После сборки регулируемого блока питания проверяем его в работе — он должен давать практически полный ноль при нижнем (минимальном) положении регулятора и до 30В при верхнем. Подключив нагрузку в полампера, смотрим на падение выходного напряжения. Он также должен быть минимальным.
В целом, при всей кажущейся простоте, этот блок питания, наверное, один из лучших по своим параметрам. При необходимости к нему можно добавить блок защиты — пару дополнительных транзисторов.
Стабилитрон — полупроводниковый диод с уникальными свойствами. Если обычный полупроводник является изолятором при обратном включении, то эту функцию он выполняет до определенного увеличения значения приложенного напряжения, после чего происходит лавинообразно обратимый пробой. При дальнейшем увеличении обратного тока, протекающего через стабилитрон, напряжение продолжает оставаться постоянным за счет пропорционального уменьшения сопротивления. Таким образом можно добиться режима стабилизации.
В закрытом состоянии через стабилитрон сначала протекает небольшой ток утечки. Элемент ведет себя как резистор, величина сопротивления которого велика. При пробое сопротивление стабилитрона становится пренебрежимо мало. Если продолжать увеличивать напряжение на входе, элемент начинает нагреваться и при превышении тока допустимого значения происходит необратимый тепловой пробой. Если до этого дело не доводить, то при изменении напряжения от нуля до верхней границы рабочего участка свойства стабилитрона сохраняются.
Когда стабилитрон подключен напрямую, характеристики такие же, как у диода. При подключении плюса к p-области, а минуса к n-области сопротивление перехода мало и ток через него протекает свободно. Она возрастает с увеличением входного напряжения.
Стабилитрон — это специальный диод, который чаще всего подключается в обратном направлении. Элемент изначально закрыт. Когда происходит электрический пробой, стабилитрон напряжения поддерживает его постоянным в большом диапазоне токов.
На анод подается минус, а на катод плюс. Вне стабилизации (ниже точки 2) происходит перегрев и возрастает вероятность выхода элемента из строя.
Технические характеристики
Параметры стабилитронов следующие:
U ст — напряжение стабилизации при номинальном токе I ст;
I ст мин — минимальный ток возникновения электрического пробоя;
I ст max — максимально допустимый ток;
ТКН — температурный коэффициент.
В отличие от обычного диода, стабилитрон представляет собой полупроводниковый прибор, в котором на вольт-амперной характеристике области электрического и теплового пробоя расположены достаточно далеко друг от друга.
Часто указываемый в таблицах параметр связан с максимально допустимым током — рассеиваемой мощностью:
P max = I ст макс ∙ U ст.
Зависимость работы стабилитрона от температуры может быть как положительной, так и отрицательной. При последовательном соединении элементов с коэффициентами разного знака создаются прецизионные стабилитроны, не зависящие от нагрева или охлаждения.
Схемы подключения
Типовая схема простого стабилизатора состоит из балластного сопротивления R b и стабилитрона, шунтирующего нагрузку.
В некоторых случаях наблюдается нарушение стабилизации.
Подача высокого напряжения на стабилизатор от источника питания при наличии фильтрующего конденсатора на выходе. Скачки тока при зарядке могут вызвать выход из строя стабилитрона или разрушение резистора R б.
Отключение нагрузки. При подаче на вход максимального напряжения ток стабилитрона может превысить допустимый, что приведет к его нагреву и разрушению. Здесь важно соблюдать паспортную зону безопасной работы.
Сопротивление R b выбирают малым, чтобы при минимально возможном напряжении питания и максимально допустимом токе на нагрузке стабилитрон находился в рабочей зоне регулирования.
Для защиты стабилизатора применяют схемы тиристорной защиты или
Резистор R б рассчитывают по формуле:
R б = (U пит — U ном) (I ст + I н).
Ток стабилитрона I ст выбирается между допустимыми максимальным и минимальным значениями в зависимости от напряжения на входе U пит и тока нагрузки I н.
Выбор стабилитронов
Элементы имеют широкий разброс по напряжению стабилизации. Для получения точного значения U н стабилитроны выбирают из одной партии. Есть типы с более узким диапазоном параметров. При большой мощности рассеивания элементы устанавливаются на радиаторы.
Для расчета параметров стабилитрона необходимы исходные данные, например, следующие:
Uпит = 12-15 В — входное напряжение;
U ст = 9 В — стабилизированное напряжение;
Параметры типичны для устройств с низким энергопотреблением.
При минимальном входном напряжении 12 В ток нагрузки выбирается не более 100 мА. По закону Ома можно найти общую нагрузку цепи:
R ∑ = 12 В / 0,1 А = 120 Ом.
Падение напряжения на стабилитроне 9 В. Для тока 0,1 А эквивалентная нагрузка будет:
R экв = 9 В / 0,1 А = 90 Ом.
Теперь можно определить балластное сопротивление:
R b = 120 Ом — 90 Ом = 30 Ом.
Выбирается из стандартного диапазона, где значение совпадает с расчетным.
Максимальный ток через стабилитрон определяется с учетом отключения нагрузки, чтобы он не вышел из строя при отпаивании любого провода. Падение напряжения на резисторе будет:
U R = 15 — 9 = 6 В.
Тогда определяется ток через резистор:
I R = 6/30 = 0,2 А.
Так как стабилитрон включен к нему последовательно, I c = I R = 0,2 А.
Мощность рассеяния составит P = 0,2∙9 = 1,8 Вт.
По полученным параметрам подходит стабилитрон Д815В выбран.
Симметричный стабилитрон
Симметричный диодный тиристор представляет собой переключающее устройство, проводящее переменный ток. Особенностью его работы является падение напряжения до нескольких вольт при включении в диапазоне 30-50 В. Его можно заменить двумя встречно включенными обычными стабилитронами. Устройства используются в качестве переключающих элементов.
Аналог стабилитрона
Когда нет возможности найти подходящий элемент, используется аналог стабилитрона на транзисторах. Их преимуществом является возможность регулирования напряжения. Для этого можно использовать усилители постоянного тока с несколькими ступенями.
На входе установлен делитель напряжения с R1. Если входное напряжение повышается, то на базе транзистора VT1 оно также увеличивается. При этом ток через транзистор VT2 увеличивается, что компенсирует рост напряжения, тем самым поддерживая его на выходе стабильным.
Маркировка стабилитрона
Доступны стеклянные стабилитроны и стабилитроны в пластиковых корпусах. В первом случае на них наносятся 2 цифры, между которыми располагается буква V. Надпись 9В1 означает, что U ст = 9,1 В.
На пластиковом корпусе надписи расшифрованы с помощью даташита, где можно узнать и другие параметры.
Темное кольцо на корпусе указывает на катод, к которому подключен плюс.
Вывод
Стабилитрон — это диод с особыми свойствами. Преимуществом стабилитронов является высокий уровень стабилизации напряжения при широком диапазоне изменения рабочего тока, а также простые схемы подключения. Для стабилизации низкого напряжения приборы включают в прямом направлении, и они начинают работать как обычные диоды.
Много-много лет назад такого слова как стабилитрон вообще не существовало. Особенно в бытовой технике.
Попробуем представить громоздкий ламповый приемник середины ХХ века. Многие приносили их в жертву собственному любопытству, когда мама с папой приобретали что-то новое, а «Рекорд» или «Неман» отдавали на растерзание.
Блок питания лампового приемника был предельно прост: мощный куб силового трансформатора, имевший обычно всего две вторичные обмотки, диодный мост или селеновый выпрямитель, два электролитических конденсатора и двухваттный резистор между ними.
Первая обмотка питала накал всех ламп приемника переменным током и напряжением 6,3В (вольт), а около 240В приходило на примитивный выпрямитель для питания анодов ламп. О стабилизации напряжения речи не шло. Исходя из того, что прием радиостанций осуществлялся на длинных, средних и коротких волнах с очень узкой полосой и ужасным качеством, наличие или отсутствие стабилизации питающего напряжения никак не влияло на это качество, а там просто не могло быть приличного АЧХ на той элементной базе.
Стабилизаторы в то время применялись только в военных приемниках и передатчиках, разумеется тоже ламповых. Например: СГ1П — Стабилизатор газоразрядный пальчиковый. Так продолжалось до тех пор, пока не появились транзисторы. А потом оказалось, что схемы, выполненные на транзисторах, очень чувствительны к колебаниям питающего напряжения, и обычного простого выпрямителя уже недостаточно. Используя физический принцип, присущий газоразрядным приборам, был создан полупроводниковый стабилитрон, реже называемый стабилитроном.
Графическое изображение стабилитрона на концептах.
Внешний вид стабилитронов. Первый — сверху в корпусе для поверхностного монтажа. Второй сверху — в стеклянном корпусе ДО-35 и мощностью 0,5 Вт. Третий — мощностью 1 Вт (ДО-41). Естественно, стабилитроны изготавливаются в самых разных корпусах. Иногда в одном корпусе сочетаются два элемента.
Принцип работы стабилитрона.
В первую очередь не следует забывать, что стабилитрон работает только в цепях постоянного тока. На него подается напряжение обратной полярности, то есть на анод стабилитрона будет подаваться минус «-«. При таком включении через него протекает обратный ток ( I обр ) от выпрямителя. Напряжение с выхода выпрямителя может измениться, обратный ток тоже изменится, а напряжение на стабилитроне и на нагрузке останется неизменным, то есть стабильным. На следующем рисунке показана вольт-амперная характеристика стабилитрона.
Стабилитрон работает на обратной ветви ВАХ (ВАХ), как показано на рисунке. Его основные параметры включают U ст … (напряжение стабилизации) и I ст … (ток стабилизации). Эти данные указываются в паспорте на конкретный тип стабилитрона. Причем значение максимального и минимального тока учитывают только при расчете стабилизаторов с прогнозируемым большим изменением напряжения.
Основные параметры стабилитронов.
Чтобы правильно подобрать стабилитрон, нужно разбираться в маркировке полупроводниковых приборов. Раньше все типы диодов, в том числе и стабилитроны, обозначались буквой «Д» и цифрой, определяющей, что это за устройство. Вот пример очень популярного стабилитрона Д814 (А, Б, В, Г). Буква указывала напряжение стабилизации.
Рядом паспортные данные современного стабилитрона ( 2C147A ), который использовался в стабилизаторах для питания цепей на микросхемах популярных серий К155 и К133, выполненных по ТТЛ-технологии и имеющих напряжение питания 5В.
Для понимания маркировки и основных параметров современных отечественных полупроводниковых приборов необходимо знать небольшую легенду. Выглядят они так: цифра 1 или буква Г — германий, цифра 2 или буква К — кремний, цифра 3 или буква А — арсенид галлия. Это первый признак. Д — диод, Т — транзистор, С — стабилитрон, Л — светодиод. Это второй признак. Третий символ представляет собой группу цифр, указывающую на область применения устройства. Отсюда: ГТ 313 (1Т 313) — высокочастотный германиевый транзистор, 2С147 — кремниевый стабилитрон с номинальным напряжением стабилизации 4,7 вольта, АЛ307 — арсенид-галлиевый светодиод.
Вот схема простого, но надежного регулятора напряжения.
Между коллектором мощного транзистора и корпусом подается напряжение от выпрямителя и равное 12 — 15 вольт. С эмиттера транзистора снимаем 9В стабилизированного напряжения, так как в качестве стабилитрона VD1 используем надежный элемент Д814Б (см. таблицу). Резистор R1 — 1кОм, транзистор КТ819 обеспечивающий ток до 10 ампер.
Транзистор необходимо разместить на радиаторе. Единственным недостатком этой схемы является невозможность регулировки выходного напряжения. В более сложных схемах подстроечный резистор, конечно же, имеется. Все лабораторные и бытовые радиолюбительские блоки питания имеют возможность регулировки выходного напряжения от 0 до 20 — 25 вольт.
Встроенные стабилизаторы.
Развитие интегральной микроэлектроники и появление многофункциональных схем средней и высокой степени интеграции, безусловно, коснулись и проблем, связанных со стабилизацией напряжения. Отечественная промышленность напряглась и выпустила на рынок серию радиоэлектронных компонентов К142, которая состояла как раз из интегральных стабилизаторов. Полное название изделия было КР142ЕН5А, но так как корпус был маленький и название целиком не убрали, стали писать КРЕН5А или Б, а в разговоре называли просто «кренки».
Сам сериал был достаточно большим. В зависимости от буквы варьировалось выходное напряжение. Например, КРЕН3 выдавал от 3 до 30 вольт с возможностью регулировки, а КРЕН15 представлял собой пятнадцативольтовый двухполярный блок питания.
Подключение интегральных стабилизаторов серии К142 было предельно простым. Два сглаживающих конденсатора и сам стабилизатор. Взгляните на диаграмму.
Если есть необходимость получить другое стабилизированное напряжение, то поступаем следующим образом: допустим используем микросхему КРЕН5А на 5В, но нужно другое напряжение. Затем между вторым выводом и корпусом ставится стабилитрон таким образом, что сложив напряжение стабилизации микросхемы и стабилитрон, мы бы получили требуемое напряжение. Если добавить стабилитрон КС191 при V=9,1+5В микросхемы, то на выходе получаем 14,1 вольта.
Простейший блок питания 0-30 Вольт для радиолюбителя.
Схема.
В этой статье продолжаем тему схемотехники блоков питания радиолюбительских лабораторий. На этот раз речь пойдет о самом простом устройстве, собранном из радиодеталей отечественного производства, причем с минимальным их количеством.
Итак, схема блока питания:

Как видите, все просто и доступно, элементная база широко распространена и не содержит недостатков.
Начнем с трансформатора. Его мощность должна быть не менее 150 Вт, напряжение вторичной обмотки — 21…22 вольта, тогда после диодного моста на емкости С1 получится около 30 вольт. Рассчитайте так, чтобы вторичная обмотка могла обеспечить 5 ампер.
После понижающего трансформатора стоит диодный мост, собранный на четырех 10-амперных диодах Д231. Запас тока конечно хороший, но конструкция довольно громоздкая. Лучшим вариантом будет использование импортной диодной сборки типа РС602, при малых габаритах она рассчитана на ток 6 Ампер.
Электролитические конденсаторы рассчитаны на рабочее напряжение 50 вольт. C1 и C3 можно установить от 2000 до 6800 мкФ.
Стабилитрон D1 — задает верхний предел регулировки выходного напряжения. На схеме мы видим надпись Д814Д х 2, что означает, что Д1 состоит из двух последовательно соединенных стабилитронов Д814Д. Напряжение стабилизации одного такого стабилитрона составляет 13 Вольт, а значит два соединенных последовательно дадут нам верхний предел регулировки напряжения 26 Вольт за вычетом падения напряжения на переходе транзистора Т1. В результате вы получите плавную регулировку от нуля до 25 вольт. 9В качестве регулирующего транзистора в схеме использован КТ819 0209; они выпускаются в пластиковых и металлических корпусах. Распиновку, размеры корпуса и параметры этого транзистора смотрите на следующих двух картинках.

Схемы стабилитронов, характеристики, расчеты
Стабилитроны, названные в честь изобретателя доктора Карла Зенера, в основном используются в электронных схемах для создания точных опорных напряжений. Это устройства, способные создавать на себе практически постоянное напряжение независимо от изменений схемы и ситуации с напряжением.
Внешне стабилитроны очень похожи на стандартные диоды, такие как 1N4148. Стабилитроны также работают, выпрямляя переменный ток в пульсирующий постоянный ток, как и их традиционные альтернативы. Однако, в отличие от стандартных выпрямительных диодов, стабилитроны сконфигурированы так, что их катод напрямую соединен с плюсом источника питания, а анод — с минусом питания.
Содержание
Характеристики и работа
В стандартной конфигурации стабилитроны демонстрируют высокое сопротивление ниже определенного критического напряжения (известного как напряжение Зерье). Когда это конкретное критическое напряжение превышено, активное сопротивление стабилитрона падает до чрезвычайно низкого уровня.
И при этом низком значении сопротивления на стабилитронах поддерживается эффективное постоянное напряжение, и можно ожидать, что это постоянное напряжение будет сохраняться независимо от любого изменения тока источника.
Проще говоря, всякий раз, когда напряжение на стабилитроне превышает номинальное значение стабилитрона, стабилитрон проводит и заземляет избыточное напряжение. Из-за этого напряжение падает ниже напряжения стабилитрона, которое выключает стабилитрон, а источник питания снова пытается превысить напряжение стабилитрона, снова включая стабилитрон. Этот цикл быстро повторяется, что в конечном итоге приводит к стабилизации выходного сигнала точно при постоянном значении напряжения стабилитрона.
Эта характеристика графически выделена на рисунке ниже, который показывает, что выше «напряжения Зенера» обратное напряжение остается почти постоянным даже при изменении обратного тока. В результате стабилитроны часто используются для получения постоянного падения напряжения или опорного напряжения с их внутренним сопротивлением.
Стабилитроны выпускаются с различной мощностью и номинальным напряжением от 2,7 В до 200 В. (Однако в основном стабилитроны со значениями намного выше 30 В почти никогда не используются.)
Как выбрать резистор стабилитрона
На следующем рисунке показана стандартная схема регулятора напряжения, использующая один резистор и стабилитрон. Здесь предположим, что напряжение стабилитрона равно 4,7 В, а напряжение питания Vin равно 8,0 В.
Принцип работы стабилитрона можно объяснить следующими моментами: На выходе стабилитрона можно увидеть падение напряжения 4,7 В на стабилитроне, в то время как на резисторе Rs возникает отсечка 2,4 В.
Теперь, в случае изменения входного напряжения, давайте представим, с 8,0 до 9,0 В, падение напряжения на стабилитроне будет по-прежнему поддерживать номинальное значение 4,7 В.
Однако падение напряжения на резисторе Rs можно было увидеть поднять с 2,4 В до 3,4 В.
Можно ожидать, что падение напряжения на идеальном стабилитроне будет довольно постоянным. На практике вы можете обнаружить, что напряжение на стабилитроне немного увеличивается из-за динамического сопротивления стабилитрона.
Процедура расчета изменения напряжения Зенера заключается в умножении динамического сопротивления стабилитрона на изменение тока Зенера.
Резистор R1 в приведенной выше базовой конструкции регулятора символизирует предпочтительную нагрузку, которая может быть подключена к стабилитрону. R1 в связи с этим будет потреблять определенное количество тока, который протекал через стабилитрон.
Поскольку ток в Rs будет выше, чем ток, поступающий на нагрузку, величина тока будет продолжать проходить через стабилитрон, обеспечивая идеально постоянное напряжение на стабилитроне и нагрузке.
Указанный последовательный резистор Rs должен быть определен таким образом, чтобы наименьший ток, поступающий на стабилитрон, всегда был выше минимального уровня, указанного для стабильного регулирования от стабилитрона. Этот уровень начинается сразу под «коленом» кривой обратного напряжения/обратного тока, как показано на предыдущей графической диаграмме выше.
Вы должны дополнительно убедиться, что выбор Rs гарантирует, что ток, проходящий через диод Зенера, никогда не превысит его номинальную мощность: что может быть эквивалентно напряжению Зенера x току Зенера. Это максимальный ток, который может пройти через стабилитрон при отсутствии нагрузки R1.
Как рассчитать стабилитроны
Разработка базовой схемы стабилитрона на самом деле проста и может быть реализована с помощью следующих инструкций:
Определите максимальный и минимальный ток нагрузки (Li), например, 10 мА и 0 мА.
Определите максимальное напряжение питания, которое может развиться, например, уровень 12 В, а также следите за тем, чтобы минимальное напряжение питания всегда было = 1,5 В + Vz (номинальное напряжение стабилитрона).
Как указано в базовой конструкции регулятора, требуемое выходное напряжение равно эквивалентному напряжению Зенера Vz = 4,7 В, а выбранный наименьший ток Зенера составляет 100 микроампер . Это означает, что максимальный предполагаемый ток Зенера здесь составляет 100 мкА плюс 10 мА, что составляет 10,1 мА.
Последовательный резистор Rs должен выдерживать минимальный ток 10,1 мА, даже если входное питание имеет самый низкий заданный уровень, который на 1,5 В выше выбранного значения стабилитрона Vz, и может быть рассчитан по закону Ома как: Rs = 1,5 / 10,1 х 10 ^-3 = 148,5 Ом. Ближайшее стандартное значение, кажется, составляет 150 Ом, поэтому Rs может быть 150 Ом.
Если напряжение питания возрастет до 12 В, падение напряжения на Rs будет равно Iz x Rs, где Iz = ток через стабилитрон. Следовательно, применяя закон Ома получаем Iz = 12 — 4,7/150 = 48,66 мА
Выше указан максимальный ток, который может проходить через стабилитрон. Другими словами, максимальный ток, который может протекать при максимальной выходной нагрузке или максимальном заданном входном напряжении питания. В этих условиях стабилитрон будет рассеивать мощность Iz x Vz = 48,66 x 4,7 = 228 мВт. Ближайшее стандартное значение номинальной мощности для этого составляет 400 мВт.
Влияние температуры на стабилитроны
Наряду с параметрами напряжения и нагрузки, стабилитроны также достаточно устойчивы к колебаниям окружающей температуры. Однако выше определенного предела температура может оказывать некоторое влияние на устройство, как показано на графике ниже:
Показывает кривую температурного коэффициента стабилитрона. Хотя при более высоких напряжениях кривая коэффициента откликается примерно на 0,1% на градус Цельсия, она проходит через ноль при 5 В, а затем становится отрицательной для более низких уровней напряжения. В конце концов она достигает -0,04% на градус Цельсия при напряжении около 3,5 В.
Использование стабилитрона в качестве датчика температуры
Одним из хороших способов использования чувствительности стабилитрона к изменению температуры является применение устройства в качестве датчика температуры, как показано ниже. диаграмма
На схеме показана мостовая сеть, построенная с использованием пары резисторов и пары стабилитронов с идентичными характеристиками. Один из стабилитронов работает как генератор опорного напряжения, а другой стабилитрон используется для измерения изменений уровней температуры.
Стандартный стабилитрон на 10 В может иметь температурный коэффициент +0,07%/°C, что может соответствовать изменению температуры на 7 мВ/°C. Это создаст дисбаланс около 7 мВ между двумя плечами моста на каждый градус Цельсия изменения температуры. Измеритель FSD на 50 мВ можно использовать в указанном положении для отображения соответствующих показаний температуры.
Настройка значения стабилитрона
Для некоторых схем может потребоваться точное значение стабилитрона, которое может быть нестандартным или недоступным.
В таких случаях можно создать массив стабилитронов, который затем можно использовать для получения желаемого значения стабилитрона, как показано ниже:
клеммы, как описано в следующем списке:
Вы можете использовать другие значения в указанных позициях, чтобы получить множество других настраиваемых наборов выходных стабилитронов
Стабилитроны с питанием от сети переменного тока
Стабилитроны обычно используются с источниками постоянного тока, однако эти устройства также могут быть разработаны для работы с переменным током запасы. Несколько применений стабилитронов переменного тока включают аудио, радиочастотные схемы и другие формы систем управления переменным током.
Как показано в приведенном ниже примере, когда источник переменного тока используется со стабилитроном, стабилитрон мгновенно проводит ток, как только сигнал переменного тока переходит от нуля к отрицательной половине своего цикла. Поскольку сигнал отрицательный, переменный ток будет закорочен через анод на катод стабилитрона, в результате чего на выходе появится 0 В.
Когда питание переменного тока проходит положительную половину цикла, стабилитрон не проводит ток до тех пор, пока переменный ток не поднимется до уровня напряжения стабилитрона. Когда сигнал переменного тока пересекает напряжение стабилитрона, стабилитрон проводит и стабилизирует выходной сигнал до уровня 4,7 В, пока цикл переменного тока не упадет до нуля.
Помните, что при использовании стабилитрона с входом переменного тока убедитесь, что Rs рассчитывается в соответствии с пиковым напряжением переменного тока.
В приведенном выше примере выход несимметричный, а пульсирует 4,7 В постоянного тока. Чтобы получить на выходе симметричное напряжение 4,7 В переменного тока, два стабилитрона могут быть подключены друг к другу, как показано на диаграмме ниже 9.0005
Подавление шума стабилитрона
Хотя стабилитроны обеспечивают быстрый и простой способ создания стабилизированных выходных сигналов с фиксированным напряжением, они имеют один недостаток, который может повлиять на чувствительные аудиосхемы, такие как усилители мощности.
Стабилитроны генерируют шум во время работы из-за лавинного эффекта перехода при переключении в диапазоне от 10 мкВ до 1 мВ. Это можно подавить, добавив конденсатор параллельно стабилитрону, как показано ниже:
Емкость конденсатора может быть между 0,01 мкФ и 0,1 мкФ, что позволит подавить шум в 10 раз и будет поддерживать наилучшая стабилизация напряжения.
На следующем графике показано влияние конденсатора на снижение шума стабилитрона.
Использование стабилитрона для фильтрации пульсаций напряжения
Стабилитроны также могут применяться в качестве эффективных фильтров пульсаций напряжения, так же как и для стабилизации переменного напряжения.
Благодаря чрезвычайно низкому динамическому сопротивлению стабилитроны могут работать как фильтр пульсаций точно так же, как фильтрующий конденсатор.
Очень впечатляющую фильтрацию пульсаций можно получить, подключив стабилитрон на нагрузке к любому источнику постоянного тока. Здесь напряжение должно быть таким же, как и уровень пульсаций.
В большинстве схемных приложений это может работать так же эффективно, как обычный сглаживающий конденсатор емкостью в несколько тысяч микрофарад, что приводит к значительному снижению уровня пульсаций напряжения, накладываемых на выход постоянного тока.
Как увеличить допустимую мощность стабилитронов
Простой способ увеличить допустимую мощность стабилитронов, вероятно, просто соединить их параллельно, как показано ниже:
Однако на практике это может быть не так просто, как кажется, и может работать не так, как задумано. Это связано с тем, что, как и любое другое полупроводниковое устройство, стабилитроны никогда не бывают с абсолютно идентичными характеристиками, поэтому один из стабилитронов может провести через себя весь ток раньше, чем другой, и в конечном итоге выйти из строя.
Быстрым способом решения этой проблемы может быть добавление последовательных резисторов с малыми значениями к каждому стабилитрону, как показано ниже, что позволит каждому стабилитрону равномерно распределять ток за счет компенсации падений напряжения, генерируемых резисторами R1 и R2:
Хотя допустимая мощность может быть увеличена за счет параллельного подключения стабилитронов, значительно улучшенный подход может заключаться в добавлении шунтирующего биполярного транзистора в сочетании со стабилитроном, сконфигурированным в качестве опорного источника. См. следующий пример схемы для того же самого.
Добавление шунтирующего транзистора не только увеличивает пропускную способность стабилитрона в 10 раз, но и дополнительно улучшает уровень регулирования выходного напряжения, который может достигать указанного коэффициента усиления по току транзистора.
Этот тип стабилитрона на шунтирующих транзисторах можно использовать в экспериментальных целях, поскольку схема имеет 100% защиту от короткого замыкания. Тем не менее, конструкция довольно неэффективна, поскольку транзистор может рассеивать значительный ток в отсутствие нагрузки.
Для еще лучших результатов лучше и предпочтительнее использовать стабилизатор с последовательным проходом на транзисторах, как показано ниже.
В этой схеме стабилитрон создает опорное напряжение для последовательного проходного транзистора, который, по сути, работает как эмиттерный повторитель. В результате напряжение на эмиттере поддерживается в пределах нескольких десятых вольта от базового напряжения транзистора, создаваемого стабилитроном. Следовательно, транзистор работает как последовательный компонент и позволяет эффективно контролировать изменения напряжения питания.
Весь ток нагрузки теперь проходит через этот последовательный транзистор. Допустимая мощность этого типа конфигурации полностью определяется значением и спецификацией транзисторов, а также зависит от эффективности и качества используемого радиатора.
Прекрасная стабилизация может быть достигнута в приведенной выше конструкции с использованием последовательного резистора 1k. Регулирование можно было бы увеличить в 10 раз, заменив обычный стабилитрон специальным низкодинамическим стабилитроном, таким как 1N1589.).
Если вы хотите, чтобы описанная выше схема обеспечивала регулируемое выходное напряжение с переменным напряжением, этого можно легко добиться, используя потенциометр 1K на стабилитроне. Это позволяет регулировать переменное опорное напряжение на базе последовательно включенного транзистора.
Однако эта модификация может привести к снижению эффективности регулирования из-за некоторого эффекта шунтирования, создаваемого потенциометром.
Цепь стабилитрона постоянного тока
Простой источник постоянного тока, регулируемый Зенером, может быть разработан с использованием одного транзистора в качестве переменного последовательного резистора. На рисунке ниже показана принципиальная принципиальная схема.
Здесь вы видите пару проходов цепи, один через стабилитрон, включенный последовательно с резистором смещения, а другой путь проходит через резисторы R1, R2 и последовательный транзистор.
В случае, если ток отклоняется от исходного диапазона, это вызывает пропорциональное изменение уровня смещения резистора R3, что, в свою очередь, приводит к пропорциональному увеличению или уменьшению последовательного сопротивления транзистора.
Эта регулировка сопротивления транзистора приводит к автоматической коррекции выходного тока до желаемого уровня. Точность управления током в этой конструкции будет составлять около +/- 10 % в зависимости от выходных условий, которые могут находиться в диапазоне от короткого замыкания до нагрузки до 400 Ом.
Цепь последовательного включения реле с использованием стабилитрона
Если у вас есть приложение, в котором набор реле должен переключаться последовательно одно за другим на выключателе питания, а не активироваться все вместе, то следующая конструкция может оказаться весьма удобной.
Здесь последовательно увеличивающиеся стабилитроны установлены последовательно с группой реле вместе с отдельными последовательными резисторами малого номинала. Когда питание включено, стабилитроны проводят один за другим последовательно в порядке возрастания их значений стабилитрона. Это приводит к тому, что реле включается в той последовательности, которая требуется приложению. Значения резисторов могут быть 10 Ом или 20 Ом в зависимости от значения сопротивления катушки реле.
Цепь стабилитрона для защиты от перенапряжения
Благодаря их характеристике, чувствительной к напряжению, можно комбинировать стабилитроны с токочувствительной характеристикой предохранителей для защиты важных компонентов цепи от скачков частое перегорание, что может произойти, особенно когда номинал предохранителя очень близок к рабочему току цепи.
При подключении к нагрузке стабилитрона с правильным номиналом можно использовать предохранитель, рассчитанный на то, чтобы выдерживать предполагаемый ток нагрузки в течение длительных периодов времени. В этой ситуации предположим, что входное напряжение увеличивается до степени, превышающей напряжение пробоя Зенера, что заставит стабилитрон проводить ток. Это вызовет внезапное увеличение тока, почти мгновенно перегорающего предохранитель.
Преимущество этой схемы заключается в том, что она предотвращает частое и непредсказуемое срабатывание предохранителя из-за близкого номинала предохранителя к току нагрузки. Вместо этого предохранитель перегорает только тогда, когда напряжение и ток действительно превышают указанный небезопасный уровень.
Схема защиты от пониженного напряжения с использованием стабилитрона
Реле и правильно подобранного стабилитрона достаточно для создания точной схемы отключения при низком или пониженном напряжении для любого желаемого применения. Принципиальная схема представлена ниже:
Операция на самом деле очень проста, напряжение питания Vin, получаемое от мостовой трансформаторной сети, изменяется пропорционально в зависимости от изменений входного переменного тока.}