ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛЬТАЖА ЛЮБОГО СТАБИЛИТРОНА
Как мы проверяем стабилитрон? Подключив к регулируемому блоку питания и отслеживая ток. А если такого БП под рукой нет, а если он на максимум 20, а стабилитрон на 30 вольт (да и конденсатор в источнике питания может повредить измеряемый диод)? Поэтому не лишним будет обзавестись простым цифровым тестером стабилитронов. При этом схема должна быть эквивалентна функции «проверки диодов» в мультиметре, диапазон напряжений не менее 30 В, питание типовое 5 В, сборка из самых простых и дешманских радиоэлементов.
Схема и чертеж печатной платы измерителя
Вот принципиальная схема тестера для определения напряжения стабилитрона — на сколько он вольт. Тут выбран инвертор на базе NE555 в качестве преобразователя. Сначала использовался дроссель 470uH и транзистор BC337 в качестве ключа. Удалось выжать около 70 В из схемы, но и транзистор, и дроссель были сильно нагретыми. Заменили ключевой транзистор на MJE13007 от какого-то блока питания ATX.
Далее источник тока. Ничего нового, простая схема с транзистором, здесь применен BC327, два выпрямительных диода и измерительный резистор.
Теперь измерение. Берем цифровой китайский вольтметр, измеряющий напряжение на стабилитроне. Эти индикаторы имеют диапазон 3-30 В обычно. Этот факт, а также применяемый транзистор с Uce max 40V вынуждают выполнить некоторое ограничение напряжения на тестируемом устройстве.
Элементами ответственными за ограничение являются D4, T1, R3, R4 — перенапряжение 33 В вызывает сброс низкого состояния на входе сброса NE555 и инвертор выключается.
Источник питания — импульсный 5 В 1 A. Соответствующее гнездо установлено в корпусе. Готовое устройство также имеет переключатель настройки источника тока — трехпозиционный переключатель, замыкающий точку A на точку B или C или оставляющий ее не подключенной, что дает установки тока 1,4 мА, 3,8 мА и 0,7 мА. С этими значениями полезно проверить, как стабилитроны держат разный ток.
Если напряжение питания будет выше 8,5 В, то можно использовать UC3843 + Мосфет, который дает очень высокую эффективность (более 90%) и возможность тестировать диоды с еще более высокими напряжениями, после добавления делителя 1:10 на вольтметре. Схему похожего прибора можно посмотреть в этой статье.
Форум по измерительным приборам
Форум по обсуждению материала ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛЬТАЖА ЛЮБОГО СТАБИЛИТРОНА
Полупроводниковый стабилитрон представляет собой особый вид диодов, функционирующий в режиме устойчивого пробоя в условиях обратного
смещения p-n перехода. Стабистор — полупроводниковый диод, в котором для стабилизации напряжения используется прямая ветвь вольт-амперной характеристики
(то есть в области прямого смещения напряжение на стабисторе). Последовательное соединение двух или трёх стабисторов даёт возможность получить удвоенное или утроенное значение напряжения стабилизации. Некоторые типы стабисторов представляют собой единый набор с последовательным соединением отдельных элементов. Стабисторам присущ отрицательный температурный коэффициент сопротивления, то есть напряжение на стабисторе при неизменном токе уменьшается с увеличением температуры. В связи с этим стабисторы часто используют для температурной компенсации стабилитронов, обладающих положительным температурным коэффициентом изменения напряжения стабилизации. TVS-диоды — полупроводниковые приборы, выполняющие защитные функции ограничителя высоких напряжений, поступающих на вход устройства. Условные обозначения электрических параметров, характеризующих свойства
|
Стабилитрон принцип работы
Самым простым стабилизатором напряжения в электронике является радиоэлемент стабилитрон.
Иногда его еще называют диодом Зенера. На схемах стабилитроны обозначаются примерно так:
Вывод с “кепочкой” называется также как и у диода – катод, а другой вывод – анод.
Стабилитроны выглядят также, как и диоды. На фото ниже, слева популярный вид современного стабилитрона, а справа один из образцов Советского Союза.
Маркировка стабилитронов
Для того, чтобы узнать напряжение стабилизации советского стабилитрона, нам понадобится справочник. Например, на фото ниже советский стабилитрон Д814В:
Ищем на него параметры в онлайн справочниках в интернете. Как вы видите, его напряжение стабилизации при комнатной температуре примерно 10 Вольт.
Зарубежные стабилитроны маркируются проще. Если приглядеться, то можно увидеть незамысловатую надпись:
5V1 – это означает напряжение стабилизации данного стабилитрона составляет 5,1 Вольта. Намного проще, не так ли?
Катод у зарубежных стабилитронов помечается в основном черной полосой
Как проверить стабилитрон
Как же проверить стабилитрон? Да также как и диод! А как проверить диод, можно посмотреть в этой статье. Давайте же проверим наш стабилитрон. Ставим мультиметр на прозвонку и цепляемся красным щупом к аноду, а черным к катоду. Мультиметр должен показать падение напряжения прямого PN-перехода.
Меняем щупы местами и видим единичку. Это значит, что наш стабилитрон в полной боевой готовности.
Ну что же, настало время опытов. В схемах стабилитрон включается последовательно с резистором:
где Uвх – входное напряжение, Uвых.ст. – выходное стабилизированное напряжение
Если внимательно глянуть на схему, мы получили ни что иное, как Делитель напряжения. Здесь все элементарно и просто:
Uвх=Uвых.стаб +Uрезистора
Или словами: входное напряжение равняется 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, в гугл 😉
Итак, собираем схемку. Мы взяли резистор номиналом в 1,5 Килоом и стабилитрон на напряжение стабилизации 5,1 Вольта. Слева цепляем Блок питания, а справа замеряем мультиметром полученное напряжение:
Теперь внимательно следим за показаниями мультиметра и блока питания:
Так, пока все понятно, еще добавляем напряжение… Опа на! Входное напряжение у нас 5,5 Вольт, а выходное 5,13 Вольт! Так как напряжение стабилизации стабилитрона 5,1 Вольт, то как мы видим, он прекрасно стабилизирует.
Давайте еще добавим вольты. Входное напряжение 9 Вольт, а на стабилитроне 5,17 Вольт! Изумительно!
Еще добавляем… Входное напряжение 20 Вольт, а на выходе как ни в чем не бывало 5,2 Вольта! 0,1 Вольт – это ну очень маленькая погрешность, ей можно даже в некоторых случаях пренебречь.
Вольт-амперная характеристика стабилитрона
Думаю, не помешало бы рассмотреть Вольт амперную характеристику (ВАХ) стабилитрона. Выглядит она примерно как-то так:
где
Iпр – прямой ток, А
Uпр – прямое напряжение, В
Эти два параметра в стабилитроне не используются
Uобр – обратное напряжение, В
Uст – номинальное напряжение стабилизации, В
Iст – номинальный ток стабилизации, А
Номинальный – это значит нормальный параметр, при котором возможна долгосрочная работа радиоэлемента.
Imax – максимальный ток стабилитрона, А
Imin – минимальный ток стабилитрона, А
Iст, Imax, Imin – это сила тока, которая течет через стабилитрон при его работе.
Так как стабилитрон работает именно в обратной полярности, в отличие от диода (стабилитрон подключают катодом к плюсу, а диод катодом к минусу), то и рабочая область будет именно та, что отмечена красным прямоугольником.
Как мы видим, при каком-то напряжении Uобр у нас график начинает падать вниз. В это время в стабилитроне происходит такая интересная штука, как пробой. Короче говоря, он не может больше наращивать на себе напряжение, и в это время начинается возрастать сила тока в стабилитроне. Самое главное – не переборщить силу тока, больше чем Imax, иначе стабилитрону придет кердык. Самым лучшим рабочим режимом стабилитрона считается режим, при котором сила тока через стабилитрон находится где-то в середине между максимальным и минимальным его значением. На графике это и будет рабочей точкой рабочего режима стабилитрона (пометил красным кружком).
Заключение
Раньше, во времена дефицитных деталей и начала расцвета электроники, стабилитрон часто использовался, как ни странно, для стабилизации выходного напряжения блока питания. В старых советских книгах по электронике можно увидеть вот такой участок цепи различных источников питания:
Слева, в красной рамке, я пометил знакомый вам участок цепи блока питания. Здесь мы получаем постоянное напряжение из переменного. Справа же, в зеленой рамке, схема стабилизации ;-).
В настоящее время трехвыводные (интегральные) стабилизаторы напряжения вытесняют стабилизаторы на стабилитронах, так как они в разы лучше стабилизируют напряжение и обладают хорошей мощностью рассеивания.
На Али можно взять сразу целый набор стабилитронов, начиная от 3,3 Вольт и до 30 Вольт. Выбирайте на ваш вкус и цвет.
— изображение 1″ src=»https://yandex.ru/turbo/avatars/get-snippets_images/1064939/386728c1968baee2f787c79506bb6f4f/828×620″>
Вывод с “кепочкой” называется также как и у диода – катод, а другой вывод – анод.
Стабилитроны выглядят также, как и диоды. На фото ниже, слева популярный вид современного стабилитрона, а справа один из образцов Советского Союза
Если присмотреться поближе к советскому стабилитрону, то можно увидеть это схематическое обозначение на нем самом, указывающее, где у него находится катод, а где анод.
Напряжение стабилизации
Самый главный параметр стабилитрона – это конечно же, напряжение стабилизации. Что это за параметр?
Давайте возьмем стакан и будем наполнять его водой…
Сколько бы воды мы не лили в стакан, ее излишки будут выливаться из стакана. Думаю, это понятно и дошкольнику.
Теперь по аналогии с электроникой. Стакан – это стабилитрон. Уровень воды в полном до краев стакане – это и есть напряжение стабилизации стабилитрона. Представьте рядом со стаканом большой кувшин с водой. Водой из кувшина мы как раз и будем заливать наш стакан водой, но кувшин при этом трогать не смеем. Вариант только один – лить воду из кувшина, пробив отверстие в самом кувшине. Если бы кувшин был меньше по высоте, чем стакан, то мы бы не смогли лить воду в стакан. Если объяснить языком электроники – кувшин обладает “напряжением” больше, чем “напряжение” стакана.
Так вот, дорогие читатели, в стакане заложен весь принцип работы стабилитрона. Какую бы струю мы на него не лили (ну конечно в пределах разумного, а то стакан унесет и разорвет), стакан всегда будет полным. Но лить надо обязательно сверху. Это значит, напряжение, которое мы подаем на стабилитрон, должно быть выше, чем напряжение стабилизации стабилитрона.
Маркировка стабилитронов
Для того, чтобы узнать напряжение стабилизации советского стабилитрона, нам понадобится справочник. Например, на фото ниже советский стабилитрон Д814В:
Ищем на него параметры в онлайн справочниках в интернете. Как вы видите, его напряжение стабилизации при комнатной температуре примерно 10 Вольт.
Зарубежные стабилитроны маркируются проще. Если приглядеться, то можно увидеть незамысловатую надпись:
5V1 – это означает напряжение стабилизации данного стабилитрона составляет 5,1 Вольта. Намного проще, не так ли?
Катод у зарубежных стабилитронов помечается в основном черной полосой
Как проверить стабилитрон
Как же проверить стабилитрон? Да также как и диод! А как проверить диод, можно посмотреть в этой статье. Давайте же проверим наш стабилитрон. Ставим мультиметр на прозвонку и цепляемся красным щупом к аноду, а черным к катоду. Мультиметр должен показать падение напряжения прямого PN-перехода.
Меняем щупы местами и видим единичку. Это значит, что наш стабилитрон в полной боевой готовности.
Ну что же, настало время опытов. В схемах стабилитрон включается последовательно с резистором:
где Uвх – входное напряжение, Uвых.ст. – выходное стабилизированное напряжение
Если внимательно глянуть на схему, мы получили ни что иное, как Делитель напряжения. Здесь все элементарно и просто:
Uвх=Uвых.стаб +Uрезистора
Или словами: входное напряжение равняется 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, в гугл 😉
Итак, собираем схемку. Мы взяли резистор номиналом в 1,5 Килоом и стабилитрон на напряжение стабилизации 5,1 Вольта. Слева цепляем Блок питания, а справа замеряем мультиметром полученное напряжение:
Теперь внимательно следим за показаниями мультиметра и блока питания:
Так, пока все понятно, еще добавляем напряжение… Опа на! Входное напряжение у нас 5,5 Вольт, а выходное 5,13 Вольт! Так как напряжение стабилизации стабилитрона 5,1 Вольт, то как мы видим, он прекрасно стабилизирует.
Давайте еще добавим вольты. Входное напряжение 9 Вольт, а на стабилитроне 5,17 Вольт! Изумительно!
Еще добавляем… Входное напряжение 20 Вольт, а на выходе как ни в чем не бывало 5,2 Вольта! 0,1 Вольт – это ну очень маленькая погрешность, ей можно даже в некоторых случаях пренебречь.
Вольт-амперная характеристика стабилитрона
Думаю, не помешало бы рассмотреть Вольт амперную характеристику (ВАХ) стабилитрона. Выглядит она примерно как-то так:
где
Iпр – прямой ток, А
Uпр – прямое напряжение, В
Эти два параметра в стабилитроне не используются
Uобр – обратное напряжение, В
Uст – номинальное напряжение стабилизации, В
Iст – номинальный ток стабилизации, А
Номинальный – это значит нормальный параметр, при котором возможна долгосрочная работа радиоэлемента.
Imax – максимальный ток стабилитрона, А
Imin – минимальный ток стабилитрона, А
Iст, Imax, Imin – это сила тока, которая течет через стабилитрон при его работе.
Так как стабилитрон работает именно в обратной полярности, в отличие от диода (стабилитрон подключают катодом к плюсу, а диод катодом к минусу), то и рабочая область будет именно та, что отмечена красным прямоугольником.
Как мы видим, при каком-то напряжении Uобр у нас график начинает падать вниз. В это время в стабилитроне происходит такая интересная штука, как пробой. Короче говоря, он не может больше наращивать на себе напряжение, и в это время начинается возрастать сила тока в стабилитроне. Самое главное – не переборщить силу тока, больше чем Imax, иначе стабилитрону придет кердык. Самым лучшим рабочим режимом стабилитрона считается режим, при котором сила тока через стабилитрон находится где-то в середине между максимальным и минимальным его значением. На графике это и будет рабочей точкой рабочего режима стабилитрона (пометил красным кружком).
Заключение
Раньше, во времена дефицитных деталей и начала расцвета электроники, стабилитрон часто использовался, как ни странно, для стабилизации выходного напряжения блока питания. В старых советских книгах по электронике можно увидеть вот такой участок цепи различных источников питания:
Слева, в красной рамке, я пометил знакомый вам участок цепи блока питания. Здесь мы получаем постоянное напряжение из переменного. Справа же, в зеленой рамке, схема стабилизации ;-).
В настоящее время трехвыводные (интегральные) стабилизаторы напряжения вытесняют стабилизаторы на стабилитронах, так как они в разы лучше стабилизируют напряжение и обладают хорошей мощностью рассеивания.
Стабилитрон (диод Зенера)
Принцип работы
Полупроводниковый диод блокирует ток в обратном направлении, но будет страдать от преждевременного пробоя или повреждения, если обратное напряжение, приложенное к нему, станет слишком высоким.
Тем не менее, стабилитрон или «пробойный диод», как их иногда называют, в основном совпадают со стандартным PN-переходным диодом, но они специально разработаны для того, чтобы иметь низкое и заданное обратное напряжение пробоя, которое использует любое подаваемое обратное напряжение к этому.
Стабилитрон ведет себя так же, как обычный общего назначения диод, состоящий из кремния PN — перехода, и, когда смещены в прямом направлении, то есть анод положительный по отношению к его катоду, он ведет себя так же , как обычный диод сигнал, проводящий номинальный ток.
Однако, в отличие от обычного диода, который блокирует любой поток тока через себя при обратном смещении, то есть катод становится более положительным, чем анод, как только обратное напряжение достигает заранее определенного значения, стабилитрон начинает проводить в обратное направление.
Это связано с тем, что когда обратное напряжение, подаваемое на стабилитрон, превышает номинальное напряжение устройства, в полупроводниковом обедненном слое происходит процесс, называемый лавинным пробоем, и через диод начинает течь ток, чтобы ограничить это увеличение напряжения.
Ток, текущий в настоящее время через стабилитрон, резко возрастает до максимального значения схемы (которое обычно ограничивается последовательным резистором), и после достижения этого ток обратного насыщения остается довольно постоянным в широком диапазоне обратных напряжений. Точка напряжения, в которой напряжение на стабилитроне становится стабильным, называется «напряжением стабилитрона» ( Vz ), а для стабилитронов это напряжение может составлять от менее одного вольт до нескольких сотен вольт.
Точка, в которой напряжение стабилитрона запускает ток, протекающий через диод, может очень точно контролироваться (с допустимым отклонением менее 1%) на стадии легирования полупроводниковой конструкции диодов, давая диоду определенное напряжение пробоя стабилитрона Vz например, 4,3 В или 7,5 В. Это напряжение пробоя стабилитрона на кривой IV представляет собой почти вертикальную прямую линию.
Характеристики стабилитрона I-V
Стабилитрон используется в его «обратном смещении» или обратном режиме пробоя, т.е. анод диода подключается к отрицательному питанию. Из приведенной выше кривой характеристик I-V видно, что стабилитрон имеет область обратного смещения почти постоянного отрицательного напряжения независимо от величины тока, протекающего через диод, и остается почти постоянной даже при больших изменениях тока, пока ток стабилитронов остается между током пробоя I Z (мин) и максимальным номинальным током I Z (макс.) .
Эта способность к самоконтролю может быть в значительной степени использована для регулирования или стабилизации источника напряжения от изменений напряжения или нагрузки. Тот факт, что напряжение на диоде в области пробоя практически постоянное, оказывается важной характеристикой стабилитрона, так как его можно использовать в простейших типах устройств с регулятором напряжения.
Функция регулятора состоит в том, чтобы обеспечивать постоянное выходное напряжение для нагрузки, подключенной параллельно с ним, несмотря на пульсацию в напряжении питания или изменение тока нагрузки, стабилитрон продолжит регулировать напряжение до тех пор, пока ток диода не будет падать ниже минимального значения I Z (min) в области обратного пробоя.
Диодный стабилитрон
Стабилитроны могут использоваться для получения стабилизированного выходного напряжения с низкой пульсацией в условиях переменного тока нагрузки. Пропуская небольшой ток через диод от источника напряжения через подходящий резистор ограничения тока R S, стабилитрон будет проводить ток, достаточный для поддержания падения напряжения V out .
Мы помним из предыдущих уроков, что выходное напряжение постоянного тока от полу- или двухполупериодных выпрямителей содержит пульсации, наложенные на напряжение постоянного тока, и что при изменении значения нагрузки изменяется и среднее выходное напряжение. Подключив простую схему стабилитрона, как показано ниже, к выходу выпрямителя, можно получить более стабильное выходное напряжение.
Резистор R S соединен последовательно с стабилитроном для ограничения тока, протекающего через диод с источником напряжения, при этом V S подключается через комбинацию. Стабилизированное выходное напряжение V out берется через стабилитрон. Стабилитрон соединен с его катодной клеммой, подключенной к положительной шине источника постоянного тока, поэтому он имеет обратное смещение и будет работать в своем состоянии пробоя. Резистор R S выбран таким образом, чтобы ограничить максимальный ток, протекающий в цепи.
При отсутствии нагрузки, подключенной к цепи, ток нагрузки будет равен нулю I L = 0 , и весь ток цепи проходит через стабилитрон, который, в свою очередь, рассеивает свою максимальную мощность. Также небольшое значение последовательного резистора RS приведет к большему току диода, когда сопротивление нагрузки R L подключено, и будет большим, так как это увеличит требования к рассеиваемой мощности диода, поэтому следует соблюдать осторожность при выборе подходящего значения серии сопротивление, чтобы максимальная номинальная мощность стабилитрона не превышалась в условиях отсутствия нагрузки или высокого импеданса.
Нагрузка подключается параллельно с стабилитроном, поэтому напряжение на R L всегда совпадает с напряжением на стабилитроне V R = V Z. Существует минимальный ток стабилитрона, для которого эффективна стабилизация напряжения, и ток стабилитрона должен всегда оставаться выше этого значения, работающего под нагрузкой в пределах его области пробоя. Верхний предел тока, конечно, зависит от номинальной мощности устройства. Напряжение питания V S должно быть больше, чем V Z .
Одна небольшая проблема с цепями стабилизатора стабилитрона состоит в том, что диод может иногда генерировать электрический шум в верхней части источника постоянного тока, когда он пытается стабилизировать напряжение. Обычно это не является проблемой для большинства устройств, но может потребоваться добавление развязывающего конденсатора большого значения на выходе стабилитрона, чтобы обеспечить дополнительное сглаживание.
Подведем небольшой итог. Стабилитрон всегда работает в обратном смещенном состоянии. Схема регулятора напряжения может быть разработана с использованием стабилитрона для поддержания постоянного выходного напряжения постоянного тока на нагрузке, несмотря на изменения входного напряжения или изменения тока нагрузки. Стабилизатор напряжения Зенера состоит из токоограничивающего резистора R S, соединенного последовательно с входным напряжением V S, с стабилитроном, подключенным параллельно с нагрузкой R L в этом состоянии с обратным смещением. Стабилизированное выходное напряжение всегда выбирается равным напряжению пробоя V Z диода.
Напряжение стабилитрона
Помимо создания единого стабилизированного выходного напряжения, стабилитроны могут также быть соединены друг с другом последовательно, наряду с обычными диодами сигнала кремния для получения множества различных выходных значений опорного напряжения, как показано ниже.
Стабилитроны, соединенные последовательно
Значения отдельных стабилитронов могут быть выбраны в соответствии с применением, в то время как кремниевый диод всегда будет падать примерно на 0,6 — 0,7 вольт в режиме прямого смещения. Напряжение питания V > IN следует, конечно, выше , чем наибольший выход опорного напряжения , а в нашем примере выше, это 19v.
Типичный стабилитрон для общих электронных схем — 500 мВт серии BZX55 или более крупный 1,3 Вт серии BZX85, в которой напряжение стабилитрона задается, например, как C7V5 для диода 7,5 В, что дает эталонный номер диода BZX55C7V5 .
Стабилитроны серии 500 МВт доступны в диапазоне от 2,4 до 100 Вольт и обычно имеют ту же последовательность значений, что и для серии резисторов 5% (E24), а индивидуальные номинальные напряжения для этих небольших, но очень полезных диодов приведены в таблица ниже.
Стандартные напряжения стабилитрона
Мощность стабилитрона BZX55 500 мВт
| 2.4V | 2.7V | 3.0V | 3.3V | 3.6V | 3.9V | 4.3V | 4.7V |
| 5.1V | 5.6V | 6.2V | 6,8 В | 7.5V | 8.2V | 9.1V | 10V |
| 11V | 12V | 13V | 15V | 16V | 18V | 20V | 22V |
| 24V | 27В | 30V | 33V | 36V | 39V | 43V | 47V |
Мощность стабилитрона BZX85 1,3 Вт
| 3.3V | 3.6V | 3.9V | 4.3V | 4.7V | 5.1V | 5,6 | 6.2V |
| 6,8 В | 7.5V | 8.2V | 9.1V | 10V | 11V | 12V | 13V |
| 15V | 16V | 18V | 20V | 22V | 24V | 27В | 30V |
| 33V | 36V | 39V | 43V | 47V | 51V | 56V | 62V |
Схемы стабилитрона
До сих пор мы рассматривали, как стабилитрон можно использовать для регулирования источника постоянного тока, но что если бы входной сигнал был не постоянный ток, а переменный сигнал переменного тока, как бы стабилитрон реагировал на постоянно меняющийся сигнал?
Цепи диодного ограничения и зажима — это схемы, которые используются для формирования или изменения формы входного сигнала переменного тока (или любой синусоиды), создавая выходной сигнал различной формы в зависимости от схемы расположения. Цепи диодного ограничителя также называют ограничителями, поскольку они ограничивают или отсекают положительную (или отрицательную) часть входного сигнала переменного тока. Поскольку схемы ограничителя Зенера ограничивают или обрезают часть формы волны через них, они в основном используются для защиты схемы или в схемах формирования формы волны.
Например, если бы мы хотели обрезать выходной сигнал при + 7,5 В, мы бы использовали стабилитрон 7,5 В. Если выходной сигнал пытается превысить предел 7,5 В, стабилитрон «обрезает» избыточное напряжение на входе, создавая сигнал с плоским верхом, сохраняя при этом выходную постоянную на уровне + 7,5 В. Обратите внимание, что в состоянии прямого смещения стабилитрон все еще является диодом, и когда выходной сигнал переменного тока становится отрицательным ниже -0,7 В, стабилитрон включается, как и любой нормальный кремниевый диод, и обрезает выход при -0,7 В, как показано ниже.
Прямоугольная волна
Подключенные друг к другу стабилитроны могут быть использованы в качестве регулятора переменного тока, производящего то, что в шутку называют «генератор прямоугольной волны бедняка». Используя эту схему, мы можем обрезать осциллограмму между положительным значением + 8,2 В и отрицательным значением -8,2 В для стабилитрона 7,5 В.
Так, например, если бы мы хотели обрезать выходной сигнал между двумя различными минимальными и максимальными значениями, скажем, + 8 В и -6 В, мы просто использовали бы два стабилитрона с разными номиналами. Обратите внимание, что выход фактически обрезает сигнал переменного тока между + 8,7 В и -6,7 В из-за добавления напряжения прямого диода смещения.
Другими словами, пиковое напряжение составляет 15,4 вольт вместо ожидаемых 14 вольт, поскольку прямое падение напряжения смещения на диоде добавляет еще 0,7 вольт в каждом направлении.
Этот тип конфигурации ограничителя довольно распространен для защиты электронной схемы от перенапряжения. Два стабилитрона, как правило, размещаются на входных клеммах источника питания, и во время нормальной работы один из стабилитронов имеет значение «ВЫКЛ», и эти диоды практически не влияют. Однако, если форма сигнала входного напряжения превышает его предел, тогда стабилитрон включается и включает вход для защиты схемы.
Характеристики, маркировка и принцип работы стабилитрона
Полупроводниковый стабилитрон, или диод Зенера, представляет собой диод особого типа. При прямом включении обычный диод и стабилитрон ведут себя аналогично. Разница между ними проявляется при обратном включении. Обычный диод при подаче обратного напряжения и превышении его номинального значения просто выходит из строя. А для стабилитрона подключение обратного напряжения и его рост до установленной точки является штатным режимом. При достижении определенной точки обратного напряжения в стабилитроне возникает обратимый пробой. Через устройство начинает течь ток. До наступления пробоя стабилитрон находится в нерабочем состоянии и через него протекает только малый ток утечки. На электросхемах стабилитрон обозначается как стрелка-указатель, на конце которой имеет черточка, обозначающая запирание. Стрелка указывает направление тока. Буквенное обозначение на схемах – VD.
Устройство
Полупроводниковые стабилитроны пришли на смену морально устаревшим стабилитронам тлеющего разряда – ионным газоразрядным электровакуумным приборам. Для изготовления стабилитронов используются кремниевые или германиевые кристаллы (таблетки) с проводимостью n-типа, в которые добавляют примеси сплавным или диффузно-сплавным способом. Для получения электронно-дырочного p-n перехода используются акцепторные примеси, в основном алюминий. Кристаллы заключают в корпуса из полимерных материалов, металла или стекла.
Кремниевые сплавные стабилитроны Д815 (А-И) выпускаются в металлическом герметичном корпусе, который является положительным электродом. Такие элементы имеют широкий интервал рабочих температур – от -60°C до +100°C. Кремниевые сплавные двуханодные стабилизирующие диоды КС175А, КС182А, КС191А, КС210Б, КС213Б выпускают в пластмассовом корпусе. Кремниевые сплавные термокомпенсированные детали КС211 (Б-Д), используемые в качестве источников опорного напряжения, имеют пластмассовый корпус.
SMD стабилитроны, то есть миниатюрные компоненты, предназначенные для поверхностного монтажа, изготавливаются в основном в стеклянных и пластиковых корпусах. Такие элементы могут выпускаться с двумя и тремя выводами. В последнем случае третий вывод является «пустышкой», никакой смысловой нагрузки не несет и предназначается только для надежной фиксации детали на печатной плате.
Принцип действия
Стабилитрон был открыт американским физиком Кларенсом Мелвином Зенером, именем которого его и назвали. Электрический пробой p-n перехода может быть обусловлен туннельным пробоем (в этом случае пробой носит название Зенеровского), лавинным пробоем, пробоем в результате тепловой неустойчивости, который наступает из-за разрушительного саморазогрева токами утечки.
И инженеры конструируют эти элементы таким образом, чтобы возникновение туннельного и/или лавинного пробоя произошло задолго до того, как в них возникнет вероятность теплового пробоя.
Величина напряжения пробоя зависит от концентрации примесей и способа легирования p-n-перехода. Чем больше концентрация примесей и чем выше их градиент в переходе, тем ниже обратное напряжение, при котором образуется пробой.
- Туннельный (зенеровский) пробой появляется в полупроводнике в тех случаях, когда напряженность электрического поля в p-n зоне равна 106 В/см. Такая высокая напряженность может возникнуть только в высоколегированных диодах. При напряжениях пробоя, находящихся в диапазоне 4,5…6,7 В, сосуществуют туннельный и лавинный эффекты, а вот при напряжении пробоя менее 4,5 В остается только туннельный эффект.
- В стабилитронах с небольшими уровнями легирования или меньшими градиентами легирующих добавок присутствует только лавинный механизм пробоя, который появляется при напряжении пробоя примерно 4,5 В. А при напряжении выше 7,2 В остается только лавинный эффект, а туннельный полностью исчезает.
Как было сказано ранее, при прямом подключении стабилитрон при прямом включении ведет себя так же, как и обычный диод, – он пропускает ток. Различия между ними возникают при обратном подключении.
Обычный диод при обратном подключении запирает ток, а стабилитрон при достижении обратным напряжением величины, которая называется напряжением стабилизации, начинает пропускать ток в обратном направлении. Это объясняется тем, что при подаче на стабилитрон напряжения, которое превышает U ном. устройства, в полупроводнике возникает процесс, называемый пробоем. Пробой может быть туннельным, лавинным, тепловым. В результате пробоя ток, протекающий через стабилитрон, возрастает до максимального значения, ограниченного резистором. После достижения напряжения пробоя ток остается примерно постоянным в широком диапазоне обратных напряжений. Точка, в которой напряжение запускает ток, может очень точно устанавливаться в процессе производства легированием. Поэтому каждому элементу присваивают определенное напряжение пробоя (стабилизации).
Стабилитрон используется только в режиме «обратного смещения», то есть его анод подключается к «-» источника питания. Способность стабилитрона запускать обратный ток при достижении напряжения пробоя применяется для регулирования и стабилизации напряжения при изменении напряжения питания или подключенной нагрузки. Использование стабилитрона позволяет обеспечить постоянное выходное напряжение для подключенного потребителя при перепадах напряжения ИП или меняющемся токе потребителя.
Вольт-амперная характеристика
ВАХ стабилитрона, как и обычного диода, имеет две ветви – прямую и обратную. Прямая ветвь является рабочим режимом для традиционного диода, а обратная характеризует работу стабилитрона. Стабилитрон называют опорным диодом, а источник напряжения, в схеме которого есть стабилитрон, называют опорным.
На рабочей обратной ветви опорного диода выделяют три основные значения обратного тока:
- Минимальное. При силе тока, которая меньше минимального значения, стабилитрон остается закрытым.
- Оптимальное. При изменении тока в широких пределах между точками 1 и 3 значение напряжения меняется несущественно.
- Максимальное. При подаче тока выше максимальной величины опорный диод перегреется и выйдет из строя. Максимальное значение тока ограничивается максимально допустимой рассеиваемой мощностью, которая очень зависит от внешних температурных условий.
Области применения
Основная область применения этих элементов – стабилизация постоянного напряжения в маломощных ИП или в отдельных узлах, мощность которых не более десятков ватт. С помощью опорных диодов обеспечивают нормальный рабочий режим транзисторов, микросхем, микроконтроллеров.
В стабилизаторах простой конструкции стабилитрон является одновременно источником опорного напряжения и регулятором. В более сложных конструкциях стабилитрон служит только источником опорного напряжения, а для силового регулирования применяется внешний силовой транзистор.
Термокомпенсированные стабилитроны и детали со скрытой структурой востребованы в качестве дискретных и интегральных источников опорного напряжения. Для защиты электрической аппаратуры от перенапряжений разработаны импульсные лавинные стабилитроны. Для защиты входов электрических приборов и затворов полевых транзисторов в схему устанавливают рядовые маломощные стабилитроны. Полевые транзисторы с изолированным затвором (МДП) изготавливаются с одним кристаллом, на котором расположены: защитный стабилитрон и силовой транзистор.
Основные характеристики
В паспорте стабилизирующего диода указывают следующие параметры:
- Номинальное напряжение стабилизации Uст. Этот параметр выбирает производитель устройства.
- Диапазон рабочих токов. Минимальный ток – величина тока, при которой начинается процесс стабилизации. Максимальный ток – значение, выше которого устройство разрушается.
- Максимальная мощность рассеивания. В маломощных элементах это паспортная величина. В паспортах мощных стабилитронов для расчета условий охлаждения производитель указывает: максимально допустимую температуру полупроводника и коэффициент теплового сопротивления корпуса.
Помимо параметров, указываемых в паспорте, стабилитроны характеризуются и другими величинами, среди которых:
- Дифференциальное сопротивление. Это свойство определяет нестабильность устройства по напряжению питания и по току нагрузки. Первый недостаток устраняется запитыванием стабилизирующего диода от источника постоянного тока, а второй – включением между стабилитроном и нагрузкой буферного усилителя постоянного тока с эмиттерным повторителем.
- Температурный коэффициент напряжения. В соответствии со стандартом эта величина равна отношению относительного изменения напряжения стабилизации к абсолютному изменению наружной температуры. В нетермостабилизированных стабилитронах при нагреве от +25°C до +125°C напряжение стабилизации сдвигается на 5-10% от первоначального значения.
- Дрейф и шум. Эти характеристики для обычных стабилитронов не определяются. Для прецизионных устройств они являются очень важными свойствами. В обычных (непрецизионных) стабилитронах шум создают: большое количество посторонних примесей и дефекты кристаллической решетки в области p-n перехода. Способы снижения шума (если в этом есть необходимость): защитная пассивация оксидом или стеклом (примеси направляются вглубь кристалла) или перемещением вглубь кристалла самого p-n-перехода. Второй способ является более радикальным. Он востребован в диодах с низким уровнем шума со скрытой структурой.
Способы включения – последовательное и параллельное
На детали импортного производства в сопроводительных документах ситуации, при которых возможно последовательное или параллельное соединение, не регламентируются. В документации на отечественные опорные диоды можно встретить два указания:
- В приборах маленькой и средней мощности можно последовательно или параллельно подсоединять любое количество односерийных стабилитронов.
- В приборах средней и значительной мощности можно последовательно соединять любое число стабилизирующих диодов единой серии. При параллельном соединении необходимо произвести расчеты. Общая мощность рассеивания всех параллельно подсоединенных стабилитронов не должна быть выше аналогичного показателя одной детали.
Допускается последовательное подключение опорных диодов разных серий в том случае, если рабочие токи созданной цепи не превышают паспортные токи стабилизации для каждой серии, установленной в схеме.
На практике для умножения напряжения стабилизации чаще всего применяют последовательное соединение двух-трех стабилитронов. К этой мере прибегают в том случае, если не удалось достать деталь на нужное напряжение или необходимо создать высоковольтный стабилитрон. При последовательном соединении напряжение отдельных элементов суммируется. В основном этот вид соединения используется при сборке высоковольтных стабилизаторов.
Параллельное соединение деталей служит для того, чтобы повышать ток и мощность. Однако на практике этот вид соединения применяется редко, поскольку различные экземпляры опорных диодов даже одного типа не имеют совершенно одинаковых напряжений стабилизации. Поэтому при параллельном соединении разряд возникнет только в детали с наименьшим напряжением стабилизации, а в остальных пробой не произойдет. Если пробой и возникает, то одни стабилитроны в такой цепи будут работать с недогрузкой, а другие с перегрузкой.
Для стабилизации переменного напряжения стабилитроны соединяются последовательно и встречно. В первый полупериод синусоиды переменного тока один элемент работает как обычный диод, а второй выполняет функции стабилитрона. Во втором полупериоде элементы меняются функциями. Форма выходного напряжения отличается от входного. Ее конфигурация напоминает трапецию. Это связано с тем, что напряжение, превышающее напряжение стабилизации, будет отсекаться и верхушки синусоиды будут срезаны. Последовательное и встречное соединение стабилитронов может применяться в термостабилизированном стабилитроне.
Составные стабилитроны
Составной стабилитрон – устройство, применяемой в ситуациях, когда необходимы токи и мощность большего значения, чем это допускают технические условия. В этом случае между стабилизирующим диодом и нагрузкой подсоединяют буферный усилитель постоянного тока. В схеме коллекторный переход транзистора включен параллельно стабилизирующему диоду, а эммиттерный переход – последовательно.
Схема обычного составного стабилитрона не предназначена для применения на прямом токе. Но добавление диодного моста превращает составной стабилитрон в систему двойного действия, которая может работать и при прямом, и при обратном токе. Такие стабилитроны еще называют двойными или двуханодными. Стабилитроны, которые могут работать с напряжением только одной полярности, называют несимметричными. А составные стабилитроны, дееспособные при любом направлении тока, называют симметричными.
Виды стабилитронов
На современном рынке электроники имеется широкий ассортимент стабилитронов, адаптированных к определенным условиям применения.
Прецизионные
Эти устройства обеспечивают высокую стабильность напряжения на выходе. К ним предъявляются дополнительные требования к временной нестабильности напряжения и температурного коэффициента напряжения. К прецизионным относятся устройства:
- Термокомпенсированные. В схему термокомпенсированного стабилитрона входят последовательно соединенные: стабилитрон номинальным напряжением 5,6 В (с плюсовым значением температурного коэффициента) и прямоосвещенный диод (с минусовым коэффициентом). При последовательном соединении этих элементов происходит взаимная компенсация температурных коэффициентов. Вместо диода в схеме может использоваться второй стабилитрон, включаемый последовательно и встречно.
- Со скрытой структурой. Ток пробоя в обычном стабилитроне сосредотачивается в приповерхностном кремниевом слое, где находится максимальное количество посторонних примесей и дефектов кристаллической решетки. Эти несовершенства конструкции провоцируют шум и нестабильную работу. В деталях со скрытой структурой ток пробоя «загоняют» внутрь кристалла путем формирования глубокого островка p-типа проводимости.
Быстродействующие
Для них характерны: низкое значение барьерной емкости, всего десятки пикофарад, и краткий период переходного процесса (наносекунды). Такие особенности позволяют опорному диоду ограничивать и стабилизировать кратковременные импульсы напряжения.
Стабилизирующие диоды могут быть рассчитаны на напряжение стабилизации от нескольких вольт до нескольких сотен вольт. Высоковольтные стабилитроны устанавливаются на специальные охладители, способные обеспечить нужный теплообмен и уберечь элемент от перегрева и последующего разрушения.
Регулируемые стабилитроны
При изготовлении стабилизированных блоков питания необходимый стабилитрон может отсутствовать. В этом случае собирают схему регулируемого стабилитрона.
Нужное напряжение стабилизирующего диода подбирают при помощи резистора R1. Для настройки схемы на место резистора R1 подключают переменный резистор номиналом 10 кОм. После получения нужного значения напряжения определяют полученное сопротивление и устанавливают на постоянное место резистор нужного номинала. Для этой схемы можно применить транзисторы КТ342А, КТ3102А.
Способы маркировки
На корпусе детали имеется буквенная или буквенно-цифровая маркировка, которая характеризует электрические свойства и назначение устройства. Различают два типа маркировки. Детали в стеклянном корпусе маркируются привычным образом. На поверхности элемента пишут напряжение стабилизации с использованием буквы V, которая выполняет функцию десятичной запятой. Маркировка из четырех цифр и буквы в конце менее понятна. Расшифровать ее можно только с помощью даташита.
Еще один способ обозначения стабилизирующих диодов – цветовая маркировка. Часто применяется японский вариант, который представляет собой два или три цветных кольца. При наличии двух колец, каждое из них обозначает определенную цифру. Если второе кольцо нанесено в удвоенном варианте, то это означает, что между первой и второй цифрой надо поставить запятую.
Как отличить стабилитрон от обычного диода
Оба эти элемента имеют схожее обозначение на схеме. На практике отличить стабилитрон от обычного диода и даже узнать его номинал, если оно не более 35 В, можно с помощью приставки к мультиметру.
Схема приставки к мультиметру
Для выполнения генератора с широтно-импульсной модуляцией используется специализированная микросхема MC34063. Чтобы обеспечить гальваническую развязку между ИП и измерительной частью схемы напряжение контролируют на первичной обмотке трансформатора. Это позволяет сделать выпрямитель на VD2. Точка стабилизации выходного напряжения устанавливается с помощью резистора R3. Напряжение на конденсаторе С4 – примерно 40 В. Стабилизатор тока А2 и проверяемый опорный диод составляют параметрический стабилизатор, а мультиметр, подключенный к выводам схемы, позволяет определить напряжение стабилитрона.
Если диод подключить в обратной полярности (анод к «-», а катод к «+»), то мультиметр для обычного диода покажет 40 В, а для стабилитрона – напряжение стабилизации.
Для определения работоспособности стабилитрона с известным номиналом используют простую схему, состоящую из источника питания и токоограничительного резистора на 300…500 Ом. В этом случае с помощью мультиметра определяют не сопротивление перехода, а напряжение. Включают элементы, как показано на схеме, и меряют напряжение на стабилитроне.
Медленно поднимают напряжение блока питания. На значении напряжения стабилизации напряжение на стабилитроне должно прекратить свой рост. Если это произошло, значит, элемент исправен. Если при последующем увеличении напряжения ИП диод не начинает стабилизировать, значит, он не исправен.
Как правильно подобрать стабилитрон?
Стабилитроны относятся к стабилизаторам небольшой мощности. Поэтому их необходимо подбирать так, чтобы через них без перегрева мог проходить весь ток нагрузки плюс минимальный ток стабилизации.
Для правильного выбора стабилитрона для электрической схемы необходимо знать следующие параметры: минимальное и максимальное входное напряжение, напряжение на выходе, минимальный и максимальный ток нагрузки. Напряжение стабилизации стабилитрона равно выходному напряжению. А рассчитать максимальный ток, который может пройти через стабилитрон в конкретной схеме, и мощность рассеивания при максимальном токе, лучше всего с помощью онлайн-калькулятора.
Содержание драгоценных металлов в стабилитронах
В стабилитронах, как и в других полупроводниках – обычных диодах, тиристорах, варикапах, из драгоценных металлов содержится, в основном, серебро, в некоторых – золото. Конкретное количество указывается в специальных таблицах. Содержание палладия и платины, даже если они и присутствуют в полупроводниках, обычно не указывается, поскольку их концентрация ничтожно мала.
Стабилитрон — это что такое и для чего он нужен?
Стабилитрон — это полупроводниковый диод с уникальными свойствами. Если обычный полупроводник при обратном включении является изолятором, то он выполняет эту функцию до определенного роста величины приложенного напряжения, после чего происходит лавинообразный обратимый пробой. При дальнейшем увеличении протекающего через стабилитрон обратного тока напряжение продолжает оставаться постоянным за счет пропорционального уменьшения сопротивления. Таким путем удается добиться режима стабилизации.
В закрытом состоянии через стабилитрон сначала проходит небольшой ток утечки. Элемент ведет себя как резистор, величина сопротивления которого велика. При пробое сопротивление стабилитрона становится незначительным. Если дальше продолжать повышать напряжение на входе, элемент начинает греться и при превышении током допустимой величины происходит необратимый тепловой пробой. Если дело не доводить до него, при изменении напряжения от нуля до верхнего предела рабочей области свойства стабилитрона сохраняются.
Когда напрямую включается стабилитрон, характеристики не отличаются от диода. При подключении плюса к p-области, а минуса — к n-области сопротивление перехода мало и ток через него свободно протекает. Он нарастает с увеличением входного напряжения.
Стабилитрон — это особый диод, подключаемый большей частью в обратном направлении. Элемент сначала находится в закрытом состоянии. При возникновении электрического пробоя стабилитрон напряжения поддерживает его постоянным в большом диапазоне тока.
На анод подается минус, а на катод — плюс. За пределами стабилизации (ниже точки 2) происходит перегрев и повышается вероятность выхода элемента из строя.
Характеристики
Параметры стабилитронов следующие:
- Uст — напряжение стабилизации при номинальном токе Iст;
- Iст min — минимальный ток начала электрического пробоя;
- Iст max — максимальный допустимый ток;
- ТКН — температурный коэффициент.
В отличие от обычного диода, стабилитрон — это полупроводниковое устройство, у которого на вольт-амперной характеристике области электрического и теплового пробоя достаточно далеко расположены друг от друга.
С максимально допустимым током связан параметр, часто указываемый в таблицах — мощность рассеивания:
Pmax = Iст max∙ Uст.
Зависимость работы стабилитрона от температуры может быть как с положительным ТКН, так и отрицательным. При последовательном подключении элементов с разными по знакам коэффициентами создаются прецизионные стабилитроны, не зависящие от нагрева или охлаждения.
Схемы включения
Типовая схема простого стабилизатора, состоит из балластного сопротивления Rб и стабилитрона, шунтирующего нагрузку.
В некоторых случаях происходит нарушение стабилизации.
- Подача на стабилизатор большого напряжения от источника питания при наличии на выходе фильтрующего конденсатора. Броски тока при его зарядке могут вызвать выход из строя стабилитрона или разрушение резистора Rб.
- Отключение нагрузки. При подаче на вход максимального напряжения ток стабилитрона может превысить допустимый, что приведет к его разогреву и разрушению. Здесь важно соблюдать паспортную область безопасной работы.
- Сопротивление Rб подбирается небольшим, чтобы при минимально возможной величине напряжения питания и максимально допустимом токе на нагрузке стабилитрон находился в рабочей зоне регулирования.
Для защиты стабилизатора применяются тиристорные схемы защиты или плавкие предохранители.
Резистор Rб рассчитывается по формуле:
Rб = (Uпит — Uном )(Iст + Iн).
Ток стабилитрона Iст выбирается между допустимыми максимальным и минимальным значениями, в зависимости от напряжения на входе Uпит и тока нагрузки Iн.
Выбор стабилитронов
Элементы имеют большой разброс по напряжению стабилизации. Чтобы получить точное значение Uн, стабилитроны подбираются из одной партии. Есть типы с более узким диапазоном параметров. При большой мощности рассеивания элементы устанавливают на радиаторы.
Для расчета параметров стабилитрона необходимы исходные данные, например, такие:
- Uпит = 12-15 В — напряжение входа;
- Uст = 9 В — стабилизированное напряжение;
- Rн = 50-100 мА — нагрузка.
Параметры характерны для устройств с небольшим потреблением энергии.
Для минимального входного напряжения 12 В ток на нагрузке выбирается по максимуму — 100 мА. По закону Ома можно найти суммарную нагрузку цепи:
R∑ = 12 В / 0,1 А = 120 Ом.
На стабилитроне падение напряжения составляет 9 В. Для тока 0,1 А эквивалентная нагрузка составит:
Rэкв = 9 В / 0,1 А = 90 Ом.
Теперь можно определить сопротивление балласта:
Rб = 120 Ом — 90 Ом = 30 Ом.
Оно выбирается из стандартного ряда, где значение совпадает с расчетным.
Максимальный ток через стабилитрон определяется с учетом отключения нагрузки, чтобы он не вышел из строя в случае, если какой-либо провод отпаяется. Падение напряжения на резисторе составит:
UR = 15 — 9 = 6 В.
Затем определяется ток через резистор:
IR = 6/30 = 0,2 А.
Поскольку стабилитрон подключен к нему последовательно, Ic = IR = 0,2 А.
Мощность рассеивания составит P = 0,2∙9 = 1,8 Вт.
По полученным параметрам подбирается подходящий стабилитрон Д815В.
Симметричный стабилитрон
Симметричный диодный тиристор представляет собой переключающий прибор, проводящий 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 применяют в качестве переключающих элементов.
Аналог стабилитрона
Когда не удается подобрать подходящий элемент, используют аналог стабилитрона на транзисторах. Их преимуществом является возможность регулирования напряжения. Для этого можно применять усилители постоянного тока с несколькими ступенями.
На входе устанавливают делитель напряжения с подстроечным резистором R1. Если входное напряжение возрастает, на базе транзистора VT1 оно также увеличивается. При этом растет ток через транзистор VT2, который компенсирует увеличение напряжения, поддерживая тем самым его стабильным на выходе.
Маркировка стабилитронов
Выпускаются стеклянные стабилитроны и стабилитроны в пластиковых корпусах. В первом случае на них наносятся 2 цифры, между которыми располагается буква V. Надпись 9V1 обозначает, что Uст = 9,1 В.
На пластиковом корпусе надписи расшифровываются с помощью даташита, где также можно узнать другие параметры.
Темным кольцом на корпусе обозначается катод, к которому подключается плюс.
Диод является одной из разновидностей приборов, сконструированных на полупроводниковой основе. Обладает одним p-n переходом, а также анодным и катодным выводом. В большинстве случаев он предназначен для модуляции, выпрямления, преобразования и иных действий с поступающими электрическими сигналами.
Принцип работы:
- Электрический ток воздействует на катод, подогреватель начинает накаливаться, а электрод испускать электроны.
- Между двумя электродами происходит образование электрического поля.
- Если анод обладает положительным потенциалом, то он начинает притягивать электроны к себе, а возникшее поле является катализатором данного процесса. При этом, происходит образование эмиссионного тока.
- Между электродами происходит образование пространственного отрицательного заряда, способного помешать движению электронов. Это происходит, если потенциал анода оказывается слишком слабым. В таком случае, частям электронов не удается преодолеть воздействие отрицательного заряда, и они начинают двигаться в обратном направлении, снова возвращаясь к катоду.
- Все электроны, которые достигли анода и не вернулись к катоду, определяют параметры катодного тока. Поэтому данный показатель напрямую зависит от положительного анодного потенциала.
- Поток всех электронов, которые смогли попасть на анод, имеет название анодный ток, показатели которого в диоде всегда соответствуют параметрам катодного тока. Иногда оба показателя могут быть нулевыми, это происходит в ситуациях, когда анод обладает отрицательным зарядом. В таком случае, возникшее между электродами поле не ускоряет частицы, а, наоборот, тормозит их и возвращает на катод. Диод в таком случае остается в запертом состоянии, что приводит к размыканию цепи.
//www.youtube.com/embed/NqCaJhS0HGU?feature=oembed&wmode=opaque
Устройство
Ниже приводится подробное описание устройства диода, изучение этих сведений необходимо для дальнейшего понимания принципов действия этих элементов:
- Корпус представляет собой вакуумный баллон, который может быть изготовлен из стекла, металла или прочных керамических разновидностей материала.
- Внутри баллона имеется 2 электрода. Первый является накаленным катодом, который предназначен для обеспечения процесса эмиссии электронов. Самый простейший по конструкции катод представляет собой нить с небольшим диаметром, которая накаливается в процессе функционирования, но на сегодняшний день более распространены электроды косвенного накала. Они представляют собой цилиндры, изготовленные из металла, и обладающие особым активным слоем, способным испускать электроны.
- Внутри катода косвенного накала имеется специфический элемент – проволока, которая накаливается под воздействием электрического тока, она называется подогреватель.
- Второй электрод является анодом, он необходим для приема электронов, которые были выпущены катодом. Для этого он должен обладать положительным относительно второго электрода потенциалом. В большинстве случаев анод также имеет цилиндрическую форму.
- Оба электрода вакуумных приборов полностью идентичны эмиттеру и базе полупроводниковой разновидности элементов.
- Для изготовления диодного кристалла чаще всего используется кремний или германий. Одна из его частей является электропроводимой по p-типу и имеет недостаток электронов, который образован искусственным методом. Противоположная сторона кристалла также имеет проводимость, но n-типа и обладает избытком электронов. Между двумя областями имеется граница, которая и называется p-n переходом.
Такие особенности внутреннего устройства наделяют диоды их главным свойством – возможностью проведения электрического тока только в одном направлении.
Назначение
Ниже приводятся основные области применения диодов, на примере которых становится понятно их основное назначение:
- Диодные мосты представляют собой 4, 6 или 12 диодов, соединенных между собой, их количество зависит от типа схемы, которая может быть однофазной, трехфазной полумостовой или трехфазной полномостовой. Они выполняют функции выпрямителей, такой вариант чаще всего используется в автомобильных генераторах, поскольку внедрение подобных мостов, а также использование вместе с ними щеточно-коллекторных узлов, позволило в значительной степени сократить размеры данного устройства и увеличить степень его надежности. Если соединение выполнено последовательно и в одну сторону, то это повышает минимальные показатели напряжения, которое потребуется для отпирания всего диодного моста.
- Диодные детекторы получаются при комбинированном использовании данных приборов с конденсаторами. Это необходимо для того, чтобы было можно выделить модуляцию с низкими частотами из различных модулированных сигналов, в том числе амплитудно-модулированной разновидности радиосигнала. Такие детекторы являются частью конструкции многих бытовых потребителей, например, телевизоров или радиоприемников.
- Обеспечение защиты потребителей от неверной полярности при включении схемных входов от возникающих перегрузок или ключей от пробоя электродвижущей силой, возникающей при самоиндукции, которая происходит при отключении индуктивной нагрузки. Для обеспечения безопасности схем от возникающих перегрузок, применяется цепочка, состоящая из нескольких диодов, имеющих подключение к питающим шинам в обратном направлении. При этом, вход, которому обеспечивается защита, должен подключаться к середине этой цепочки. Во время обычного функционирования схемы, все диоды находятся в закрытом состоянии, но если ими было зафиксировано, что потенциал входа ушел за допустимые пределы напряжения, происходит активация одного из защитных элементов. Благодаря этому, данный допустимый потенциал получает ограничение в рамках допустимого питающего напряжения в сумме с прямым падением показателей напряжение на защитном приборе.
- Переключатели, созданные на основе диодов, используются для осуществления коммутации сигналов с высокими частотами. Управление такой системой осуществляется при помощи постоянного электрического тока, разделения высоких частот и подачи управляющего сигнала, которое происходит благодаря индуктивности и конденсаторам.
- Создание диодной искрозащиты. Используются шунт-диодные барьеры, которые обеспечивают безопасность путем ограничения напряжения в соответствующей электрической цепи. В совокупности с ними применяются токоограничительные резисторы, которые необходимы для ограничения показателей электрического тока, проходящего через сеть, и увеличения степени защиты.
Использование диодов в электронике на сегодняшний день весьма широко, поскольку фактически ни одна современная разновидность электронного оборудования не обходится без этих элементов.
Прямое включение диода
На p-n-переход диода может оказывать воздействие напряжение, подаваемое с внешних источников. Такие показатели, как величина и полярность, будут сказываться на его поведении и проводимом через него электрическом токе.
Ниже подробно рассмотрен вариант, при котором происходит подключение плюса к области p-типа, а отрицательного полюса к области n-типа. В этом случае произойдет прямое включение:
- Под воздействием напряжения от внешнего источника, в p-n-переходе сформируется электрическое поле, при этом его направление будет противоположным относительно внутреннего диффузионного поля.
- Напряжение поля значительно снизится, что вызовет резкое сужение запирающего слоя.
- Под воздействием этих процессов значительное количество электронов обретет возможность свободно переходить из p-области в n-область, а также в обратном направлении.
- Показатели тока дрейфа во время этого процесса остаются прежними, поскольку они напрямую зависят только от числа неосновных заряженных носителей, находящихся в области p-n-перехода.
- Электроны обладают повышенным уровнем диффузии, что приводит к инжекции неосновных носителей. Иными словами, в n-области произойдет повышение количества дырок, а в p-области будет зафиксирована повышенная концентрация электронов.
- Отсутствие равновесия и повышенное число неосновных носителей заставляет их уходить вглубь полупроводника и смешиваться с его структурой, что в итоге приводит к разрушению его свойств электронейтральности.
- Полупроводник при этом способен восстановить свое нейтральное состояние, это происходит благодаря получению зарядов от подключенного внешнего источника, что способствует появлению прямого тока во внешней электрической цепи.
Обратное включение диода
Теперь будет рассмотрен другой способ включения, во время которого изменяется полярность внешнего источника, от которого происходит передача напряжения:
- Главное отличие от прямого включения заключается в том, что создаваемое электрическое поле будет обладать направлением, полностью совпадающим с направлением внутреннего диффузионного поля. Соответственно, запирающий слой будет уже не сужаться, а, наоборот, расширяться.
- Поле, находящееся в p-n-переходе, будет оказывать ускоряющий эффект на целый ряд неосновных носителей заряда, по этой причине, показатели дрейфового тока останутся без изменений. Он будет определять параметры результирующего тока, который проходит через p-n-переход.
- По мере роста обратного напряжения, электрический ток, протекающий через переход, будет стремиться достичь максимальных показателей. Он имеет специальное название – ток насыщения.
- В соответствии с экспоненциальным законом, с постепенным увеличением температуры будут увеличиваться и показатели тока насыщения.
Прямое и обратное напряжение
Напряжение, которое оказывает воздействие на диод, разделяют по двум критериям:
- Прямое напряжение – это то, при котором происходит открытие диода и начинается прохождение через него прямого тока, при этом показатели сопротивления прибора являются крайне низкими.
- Обратное напряжение – это то, которое обладает обратной полярностью и обеспечивает закрытие диода с прохождением через него обратного тока. Показатели сопротивления прибора при этом начинают резко и значительно расти.
Сопротивление p-n-перехода является постоянно меняющимся показателем, в первую очередь на него оказывает влияние прямое напряжение, подающееся непосредственно на диод. Если напряжение увеличивается, то показатели сопротивления перехода будут пропорционально уменьшаться.
Это приводит к росту параметров прямого тока, проходящего через диод. Когда данный прибор закрыт, то на него воздействует фактически все напряжение, по этой причине показатели проходящего через диод обратного тока являются незначительными, а сопротивление перехода при этом достигает пиковых параметров.
Работа диода и его вольт-амперная характеристика
Под вольт-амперной характеристикой данных приборов понимается кривая линия, которая показывает то, в какой зависимости находится электрический ток, протекающий через p-n-переход, от объемов и полярности напряжения, воздействующего на него.
Подобный график можно описать следующим образом:
- Ось, расположенная по вертикали: верхняя область соответствует значениям прямого тока, нижняя область параметрам обратного тока.
- Ось, расположенная по горизонтали: область, находящаяся справа, предназначена для значений прямого напряжения; область слева для параметров обратного напряжения.
- Прямая ветвь вольт-амперной характеристики отражает пропускной электрический ток через диод. Она направлена вверх и проходит в непосредственной близости от вертикальной оси, поскольку отображает увеличение прямого электрического тока, которое происходит при увеличении соответствующего напряжения.
- Вторая (обратная) ветвь соответствует и отображает состояние закрытого электрического тока, который также проходит через прибор. Положение у нее такое, что она проходит фактически параллельно относительно горизонтальной оси. Чем круче эта ветвь подходит к вертикали, тем выше выпрямительные возможности конкретного диода.
- По графику можно наблюдать, что после роста прямого напряжения, протекающего через p-n-переход, происходит медленное увеличение показателей электрического тока. Однако постепенно, кривая достигает области, в которой заметен скачок, после которого происходит ускоренное нарастание его показателей. Это объясняется открытием диода и проведением тока при прямом напряжении. Для приборов, изготовленных из германия, это происходит при напряжении равном от 0,1В до 0,2В (максимальное значение 1В), а для кремниевых элементов требуется более высокий показатель от 0,5В до 0,6В (максимальное значение 1,5В).
- Показанное увеличение показателей тока может привести к перегреву полупроводниковых молекул. Если отведение тепла, происходящее благодаря естественным процессам и работе радиаторов, будет меньше уровня его выделения, то структура молекул может быть разрушена, и этот процесс будет иметь уже необратимый характер. По этой причине, необходимо ограничивать параметры прямого тока, чтобы не допустить перегрева полупроводникового материала. Для этого, в схему добавляются специальные резисторы, имеющие последовательное подключение с диодами.
- Исследуя обратную ветвь можно заметить, что если начинает увеличиваться обратное напряжение, которое приложено к p-n-переходу, то фактически незаметен рост параметров тока. Однако в случаях, когда напряжение достигает параметров, превосходящих допустимые нормы, может произойти внезапный скачок показателей обратного тока, что перегреет полупроводник и будет способствовать последующему пробою p-n-перехода.
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.
Регулируемый блок питания 0-30В 5А на КТ819 [Архив] — LASERS.FONAREVKA.RU
Просмотр полной версии : Регулируемый блок питания 0-30В 5А на КТ819
Lum1noFor
18.02.2011, 12:59
Решил тут собрать себе простенький блок питания. Мои требования к нему были такие:1. Регулируемый от 0 до 30 вольт.
2. Отдаваемый ток до 5А.
3. Обязательно транзисторный, ибо импульсную технику очень не люблю как по характеристикам, так и по сложности.
4. Не особо высокая сложность и дефицитность компонентов.
Долго копался в интернете, но ничего толкового так и не нашел. И тут знакомый посоветовал мне схему, взглянув на которую я понял — то, что нужно!
Вот собственно сама схема:
http://savepic.net/575686.gif
Основой данной конструкции послужил знаменитый ТН61, который очень ценится в радиолюбительских кругах за приличные характеристики и не особо огромные размеры.
Красными кругами на схеме я обозначал куски схемы (чисто для себя, просто кусок, ограниченный кругами очень удобно собирать навесом на самом радиаторе, а остальную схему — на плате).
После нескольких дней трудов был собран вот такой зверь:
http://savepic.net/524486.jpg
http://savepic.net/584921.jpg
http://savepic.net/586969.jpg
Для надежности я использовал давно валяющийся у меня мостик на 35 ампер и найденный в куче транзисторов КТ819АМ. Да, лучше брать именно КТ819xM, а не КТ819x, где x — буква. Лучше всего Г. Вторая буква М означает, что корпус у транзистора металлический, а не TO-220 — вероятно, вытянет и больше 5 ампер. Не пробовал.
В почти законченном виде выглядит так:
http://savepic.net/556249.jpg
И напоследок видео, как я насиловал галогенку на 35 ватт:
http://www.youtube.com/watch?v=6ivDE1ioNyo
Слишком медленное падение напряжения в холостом режиме обусловлено тем, что я переборщил с электролитом на выходе — поставил на 10 000 мкФ. На видео не видно, какой максимальный ток я на нее подавал — 4 А. Вопросы, как всегда, в эту тему.
Собрал себе БП по данной схеме вроде работает но греется R4 правильность сборки проверял не сколько раз собрал все правильно. конденсаторы на 2000 не нашел поставил по 1000. и выдает блок всего 20в
я давно такие собираю толька на LM350T А ТАК ПРОДАЁТСЯ платка с жк дисплеем так там более прикольно получается и поменьше в размере! а так из компового бп самое то!!
Lum1noFor
30.03.2012, 20:48
Собрал себе БП по данной схеме вроде работает но греется R4 правильность сборки проверял не сколько раз собрал все правильно. конденсаторы на 2000 не нашел поставил по 1000. и выдает блок всего 20вR4 и должен греться, на то и написано, что 2 ватта. Как именно греется — не знаю, т.к. у меня стоит на 5 ватт (зеленый на фотке). Конденсатор на 2000 не критичен, главное, чтобы не на много меньше. Каким трансформатором питаете? Сколько вольт переменки на выходе транса? Какой максимальный ток обмоток выдает трансформатор?
P.S. У меня с ТН-61 35-37 вольт аж выдает. На видео это, кстати, видно.
R4 я тож мощный поставил греется при подключении лампы h5. но не горит норм. ток меж лампой и блоком на максе 3А. транс с кокого то кинотеатра довольно большой. переменки выдает 25 вольт. максим. ток обмоток не знаю. и еще если убавить ток регулятором до нуля то запускается транс примерна на 5 в. т.е когда с 0 прибавляешь 0показывает примерно до тех пор пока не станет 5в. и лампа включается на макс убавляешь хоть до 1в горит как только вольтметр показывает 0 лампа опять запускается только на макси
Что за транс не понятно.
Ты хоть размер «сердечника» или диаметр провода вторичной обмотки замирил тогда бы что-то было ясно.
При 3А в нагрузке, сколько выдаёт переменки?
при нагрузке 3а на выходе бп выдает 21в переменки. с транса выходит несколько выходов 12в 25 и двух полярный выход
при нагрузке 3а на выходе бп выдает 21в переменки. с транса выходит несколько выходов 12в 25 и двух полярный выход
Вопрос: почему у транса без нагрузки 25В, а при нагрузки 3А 21В?
Думаю сам ответишь и тебе всё понятно станет.
извиняюсь. я в этом деле новичок. чет до меня не доходит в чем причина?
С напряжением разобрался стабилитроны не правильно подключил. А вот лампа не загорается если ее подключить до включения самого блока питания че за фигня?
проблемма только с запуском выдает 32в постоянки 4 А тянет галагенку Н4 на 60/55W.
извиняюсь. я в этом деле новичок. чет до меня не доходит в чем причина?
Для начала тебе совет: каждую деталь перед установкой нужно проверять тестером.
А по завершению, прежде чем включить ещё раз всё сверяешь со схемой.
Обычно после этого проблем не возникает.
Замерь на С1 должно 30В, а на стабилитроне Д814Д 12В.
все так и есть на с1 30в стабилитроне 12в
А без нагрузки он регулирует напряжение?
Кстати, вместо связки КТ817 и КТ819 можно использовать один составной транзистор КТ827 (http://www.chipinfo.ru/dsheets/transistors/1827.html).
без нагрузки напряжение регулирует. и в нагрузки регулирует но только от максимума ниже и такие лампы как н4 запускаются плохо. думаю выходной кондер надо емкостью по больше воткнуть
как достану кт827 попробую поставит. 819А у меня сечас и 805 стоят. А если 827 ставить нужно будет R4 убрать? или ставить его между базой и коллектором?
А если 827 ставить нужно будет R4 убрать? или ставить его между базой и коллектором?
Если применять 827, то R3 и R4 из схемы вообще исключаются. Нужные смещения напряжений уже заданы в самом 827. По сути, в данном случае, он представляет из себя элементы R3, T1, T2 и R4 в одном корпусе. 🙂
круто надо поискать:)
Всем привет!!! Народ подскажите пожалуйста не произойдет ли изменей в роботе схемы, если вместо R5 и R6 поставить 360/2w и стабилитрон д814г и обязательно ставить Т2 на радиатор?????
Всем привет!!! Народ подскажите пожалуйста не произойдет ли изменей в роботе схемы, если вместо R5 и R6 поставить 360/2w и стабилитрон д814г и обязательно ставить Т2 на радиатор?????
R5 и R6 Разница не на настольклько значительна — можно. (делитель напряжения)
Если в цепи коллектора стоит сопр. 2Вт, то радиатор для транзистора явно нужен.
PS: (R5 и R6) Просто в холостом режиме увеличится незначительное потребление тока а при «уходе д814д от изначального 12В может измениться диапазон регулировки».
Ясно. Спасибо за ответ.Осталось ток развести печатку и спаять)))
Решил собрать себе сие чудо техники (без иронии), возник вопрос:
С напряжением разобрался стабилитроны не правильно подключил….
Так как подключены стабилитроны? Параллельно, последовательно, или «валетом»(один в ону сторону, другой в обратную)?
Да, и хотелось-бы сделать какую нибудь защиту от КЗ (ну не менять-же выходной предохранитель каждый раз. Случаи всякие бывают, что — мешочек с предохранителями привязывать?) Буду признателен.
Результаты деятельности выложу.
Спасибо.
Спасибо, добрые люди.
Да, и хотелось-бы сделать какую нибудь защиту от КЗ (ну не менять-же выходной предохранитель каждый раз. Случаи всякие бывают, что — мешочек с предохранителями привязывать?) Буду признателен.
Результаты деятельности выложу.
Спасибо.
Оказывается транзистор Т3 + 2диода и резисторы R5 и R6 выполняют роль защиты от КЗ.
Решил собрать себе сие чудо техники (без иронии), возник вопрос:
Так как подключены стабилитроны? Параллельно, последовательно, или «валетом»(один в ону сторону, другой в обратную)?
Думал, думал и поставил один Д815Д.
Вообщем,поставил в схему КТ827, Стабилитрон Д815Д и пределы на холостом ходу = 4 — 20 Вольт.
Большего добиться не могу. Что-то в обвязке основного транзистора надо поменять, а что?…
Проделал много опытов, но результата, хотя бы = 0 — 25 Вольт , не получаю.
Наверно буду собирать другую схему, применив часть этих деталей.
Видимо тема всем надоела.Всем привет…
Hobbi TV
30.10.2012, 13:47
Видимо тема всем надоела.
Сейчас перспективней делать БП на мк с управлением через Wi-Fi с компьютера. Такой БП мы сейчас и разрабатываем…
Я собрал, но по другой схеме.
Hobbi TV
31.10.2012, 23:46
Держи плюс за упорство! *DRINK*
a.garbuz
04.11.2012, 18:38
R4 я тож мощный поставил греется при подключении лампы h5. но не горит норм. ток меж лампой и блоком на максе 3А. транс с кокого то кинотеатра довольно большой. переменки выдает 25 вольт. максим. ток обмоток не знаю. и еще если убавить ток регулятором до нуля то запускается транс примерна на 5 в. т.е когда с 0 прибавляешь 0показывает примерно до тех пор пока не станет 5в. и лампа включается на макс убавляешь хоть до 1в горит как только вольтметр показывает 0 лампа опять запускается только на максизаменил транзистор Т3 (КТ361) — на германиевый типа МП25А все скачки исчезли!!! (подсказали на другом форуме)
Добавлено через 2 минуты
Оказывается транзистор Т3 + 2диода и резисторы R5 и R6 выполняют роль защиты от КЗ.
У меня при КЗ амперметр (10 А) зашкаливает а вольтметр падает на «0» это нормально?
да это норма!! напруга падает а ток растёт !! поставь в цепь варистр чтоб он отключал ток ато чтонить перегорит!
a.garbuz
04.11.2012, 20:12
да это норма!! напруга падает а ток растёт !! поставь в цепь варистр чтоб он отключал ток ато чтонить перегорит!Спасибо за ответ! Подробней можно? какой варистр? и куда в цепь?:[
Добавлено через 4 минуты
Получается в этой схеме нет защиты от «КЗ»?
варистр http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80 http://go.mail.ru/search_images?q=%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80&rch=l&fr=web#w=640&h=480&s=88760&pic=http%3A%2F%2Fel-shema.ru%2FFOTO2%2Fvaristory.jpg&page=http%3A%2F%2Fel-shema.ru%2Fpubl%2Fpitanie%2Ffiltr_pitanija%2F5-1-0-37&descr=%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%20(%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%B9 %D0%BD%D0%BE%D0%B5%20%D1%81%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5)
поставь в цепь значит перед выходом на клемму!! у него очень интерестное своество, при кз его сопротевление увеличивается и отключает питание до тех пор пока не отключиш нагрузку только исчи на своё напряжение и ток!!
Какие напряжения должны бить на транзисторах в http://savepic.net/575686.gif
http://savepic.ru/3304339.gif
С ув.Сергей
a.garbuz
23.11.2012, 20:19
Я не шарю в этом!Знаю только закон ома!)))
Я искал и вот нашол
http://radiokot.ru/circuit/power/supply/25/
а это тем кому лень!!!!!
http://www.dessy.ru/catalog-pdc368391.html
http://www.dessy.ru/catalog-pdc368393.html
http://www.dessy.ru/catalog-pdc368392.html
Собрал такой биполярник на макетной. Работает. А печатную для него случайно никто не разработал???
Mavlyudov
20.07.2013, 21:32
Вот печатка. Вроде правильно.
Lebowski_dk
09.09.2013, 01:49
KEDR_7 Поделитесь своей печаткой.
СириуС
17.11.2013, 05:35
Приветствую всех!
Схема блока питания- отличная! Все работает без проблем!
Собираю уже четыре раза и все норм.
Но есть некоторые нюансы-
1- Вместо КТ361 я ставлю МП40 или подобные. Схема работает стабильнее.
2- Была та же хунта: Убавляем напругу плавно до минимума, а как начинаем прибавлять- ничего. И потом внезапно как даст сразу вольт пять и выше регулируется. Потом снова, плавно до 0, а как прибавлять- ничего до определенного момента. А потом хлоп- и 5В и выше регулируется. И если, например, поставить напругу на почти минимум и выключить БП, то включив его, нужно снова будет крутить ручку до макс. и потом уже убавлять до нужного значения.
Проблема имеет решение. Я собирал по этой схеме блоки питания на разные напряжения- 0-8В, 0-12В, 0-20В. Приходится, естественно, подбирать стабилитрон под верхний порог рег. напряжения и ..внимание..резистор R2 (5,6к). Ибо если мы убавили до 0 и начинаем прибавлять, то слабый ток течет через R2 и нифига не открывает Т2, который должен открыть Т1. Как поддаем достаточно на базу Т3 , ток возрастает и способен уже открыть Т2, который, в свою очередь, открывает Т1. Вот когда поодаем достаточно и Т1 открывается, мы и получаем сразу опа-5В(примерно). Ибо до этого ток шел через R2, а теперь его достаточно, чтоб отпереть Т2.
Незнаю, насколько грамотно то, что я тут написал (если что, буду признателен, если поправите), НО при замене резюка 5,6к на резистор с бОльшим сопротивлением, проблема, описанная выше, была решена. И при выключении-включении не нужно снова крутить регулировку на мксимум, а потом выставлять напругу.
3- Можно увеличить мощность блока, применив транзистор в металле или набрав несколько транзюков 819 в парралель. Не забываем ставить уравнивающие резисторы на 0,33 Ом после эмиттера каждого тразистора, ибо у транзюков есть разброс параметров и если не поставить эти резюки, один будет вкалывать больше другого, а это неправильно. Мы же хотим равноправия?
Вот такие пироги. Завтра выложу фото печатной платы. У меня она компактно вышла.
Lebowski_dk
17.11.2013, 15:45
Вместо КТ361 я ставлю МП40 или подобные. Схема работает стабильнее. А защита работает после замены на германиевый?
2- Была та же хунта: Убавляем напругу плавно до минимума, а как начинаем прибавлять- ничего
Тоже проблама такая же,под нагрузкой уменьшаешь напряжение до минимума,а потом начинаешь увеличивать и на выходе ноль! отключаешь нагрузку потом опять подключаеш и всё норм регулируется.
НО при замене резюка 5,6к на резистор с бОльшим сопротивлением, проблема, описанная выше, была решена. Какой номинал ставили?
СириуС
19.11.2013, 03:57
Здравствуйте.
Итак, по порядку:
1- После замены на германиевый МП40, коих у меня есть, в отличие от Кт-шек, защита спокойно держит КЗ на 8В в течении трех секунд. Дольше не проверял, ибо не хочется попалить 819. Думаю, трех сек. защиты полюбому хватит.
2- На какое макс. напряжение Вы собираете БП? Вот я сейчас вожусь с этой схемой, адаптируя её на 2-8В, а Вы? Также, есть один аспект- на выходе нужно минимум 2200мФ\1 ампер. Я эту схему без электролитов на выходе запускал, с одним 2200 по входу. Под нагрузкой дурковала, но стоило поставить емкость- приходило в норму.
Я сейчас валю спать, ибо провозился с ним полночи, НО я нашел кое-какую интересную взаимосвязь, которая Вас заинтересует. Завтра ..эм..точнее уже сегодня расскажу и покажу фото.
3- Насчет номинала резистора- тоже чуть позже. Но все же мне удалось отладить схему под 8 стабилизированных вольт, чему я очень рад.
*DRINK*
ПС- Вас нет на Урбантрипе?
Несколько странная схема. 🙂 Собирайте лучше на ОУ, стабильнее будет. 🙂
Lebowski_dk
20.11.2013, 00:58
Помню я ставил вместо кт361 германиевый так при КЗ трансформатор гудел и транзистор VT1 грелся,а с кт361 всё норм!при КЗ ничё не гудит не греется. БП у меня будет до 30V. Конденсаторы у меня 2200мкф.и на входе и на выходе,трансформатор 40Вт. нагружал на галогенку 12V 40Вт.
Константин1
20.11.2013, 16:18
а что за транс использовал
40Вт, мало до ужаса.
Lebowski_dk
20.11.2013, 19:37
Несколько странная схема. Собирайте лучше на ОУ, стабильнее будетКиньте парочку ссылок.
40Вт, мало до ужаса. дело не в трансформаторе,надо попробывать R2 увеличить.
Lebowski_dk
08.12.2013, 18:01
СириуС ну где там ПП?
Увеличивал R2 не помогло… Под нагрузкой уменьшая на минимум уходит в защиту,помогло лишь добавление резистора на 560Ом к ножке которая идёт на + переменному резистору.Регулируется от 1.5 Вольт но зато под нагрузкой в защиту не уходит,но при запуске БП под нагрузкой ноль на выходе,отключаешь нагрузку потом опять подключаешь и всё норм.
Всем привет вот собрал данный блок питания вроде схема несложная но возникли вопросы . трансформатор у меня тн 61 на выходе в холостом ходу переменки даёт 27 вольт воп
щем собрал я схему вместо советского стабилитрона я поставил импортный 1w на 27 вольт вольтметр у меня на 30 вольт так вот когда я его включаю без емкости с 1 он даёт 26 вольт а когда присоеденяю ёмкость то прибавляется 10 вольт вопщем напряжение получается больше чем 27 вольт на выходе я пока не ставил ёмкость все детали проверял несколько раз . может кто подскажет в чём дело почему стабилитрон не держит хотя должно было быть на выходе 27 вольт ёмкость у меня на 2000 мкф как сделать чтоб на выходе было 27 вольт как на стабилитроне. Я так понял что у этого блока питания другая то есть нестандартная стабилизация и нужно поставить стабилитрон не на 27 а на 15 вольт и за сщёт ёмкости она подымется и будет на выходе 25 вольт где то так вопщём окончательно запутался
Lebowski_dk
27.01.2014, 17:38
когда присоеденяю ёмкость то прибавляется 10 вольт
Так и должно быть,после диодного моста и конденсатора,напряжение увеличивается в 1,41 раз.
почему стабилитрон не держит
Увелич сопротивление резистора,которое стоит последовательно стабилитрону.
Увеличить резистор после стабилитрона и что это даст ? вопщем я поставил стабилитрон д815е на 15 вольт ёмкост с1 пока неподключал в холостом ходу выдаёт 20,5 вольт вместо нагрузки я использовал лампу на 24 вольта ток у неё 1А потом напряжение просело до 15 вольт подсоеденил ёмкость стало ровно 25 вольт опять нагрузку просадки нету непонятно както просто остаток напряжения находиться на ёмкости. вопщем если я поставлю стабилитрон на 20 вольт то на выходе будет 30 вольт прост непонятно почему я поставил стабилитрон на 15 вольт а он выдовал 20,5 вольт а на нагрузке просело до 15 может и за ёмкости которая паралельна стабилитрону помом я понял что схема работает
Здравствуйте, подскажите пожалуйста как лучше подключить к денной схеме кулер на 12 вольт(хочу собрать схему с вентилятором), если к стабилитрону, то не зашунтирует ли он его и какой переменный резистор тогда использовать.
Здравствуйте, подскажите пожалуйста как лучше подключить к денной схеме кулер на 12 вольт(хочу собрать схему с вентилятором), если к стабилитрону, то не зашунтирует ли он его и какой переменный резистор тогда использовать.
Извините, но данный вопрос порождает ответный: Вы точно знаете, что делаете ?
Как в схеме работает защита?
Здравствуйте, подскажите пожалуйста зачем два стабилитрона и как их включить последовательно (для увеличения нпапряжения) или паралельно(увеличивая ток).*SCRATCH*
Здравствуйте, подскажите пожалуйста зачем два стабилитрона и как их включить последовательно (для увеличения нпапряжения) или паралельно(увеличивая ток).*SCRATCH*
два стабилитрона параллельно ток они не увеличат а мощность да я вопще поставил импортный 1w а стабилитрон как включить последовательно ну это проще если вы знаете как подключить последовательно два резистора то это тоже самое только на одном конце должен быть плюс это анод и минус катод я так и поставил один стабилитрон на 10v а другой на 6.2v я просто подгонял чтоб на выходе было 30v да меня кстати тоже удевило зачем в схеме два паралельных стабилитрона иза тока наврятли а иза увеличение мощности возможно
Здравствуйте, подскажите пожалуйста как лучше подключить к денной схеме кулер на 12 вольт(хочу собрать схему с вентилятором), если к стабилитрону, то не зашунтирует ли он его и какой переменный резистор тогда использовать.
я извеняюсь а он там нужен ли вопще этот кулер поставте радиатор побольше вы что на нём постоянно 5А держать будете ну а если уж так и нужно то соберите точно такуюже цепочку из резистора и стабилитрона вот ток кулера я незнаю думаю что 1w стабилитрон подайдёт и всё и никто никаво шунтировать небудет ну а если вы хотите чтоб ваш кулер крутился не постоянно а с увеличением температуры радиатора то в нете полно схем их используют для усилителей мощности чтобы неспалить микросхемы или транзисторы
Сеогей
16.06.2015, 20:33
Всем привет, собрал блок питания по этой схеме, возникла проблема: на выходе 23 В.
На д814д напряжение 12 В, на С1 напряжение 44 В, переменное напряжение с трансформатора 30 В.
vBulletin® v3.8.7, Copyright ©2000-2021, vBulletin Solutions, Inc. Перевод: zCarot
Стабилитрон — что это — и для чего он нужен?
Стабилитрон — это полупроводниковый диод с уникальными свойствами. Если обычный полупроводник при обратном включении является изолятором, то он выполняет эту функцию до определенного роста величины приложенного напряжения, после чего происходит лавинообразный обратимый пробой. При дальнейшем увеличении протекающего через стабилитрон обратного тока напряжение продолжает оставаться постоянным за счет пропорционального уменьшения сопротивления. Таким путем удается добиться режима стабилизации.
В закрытом состоянии через стабилитрон сначала проходит небольшой ток утечки. Элемент ведет себя как резистор, величина сопротивления которого велика. При пробое сопротивление стабилитрона становится незначительным. Если дальше продолжать повышать напряжение на входе, элемент начинает греться и при превышении током допустимой величины происходит необратимый тепловой пробой. Если дело не доводить до него, при изменении напряжения от нуля до верхнего предела рабочей области свойства стабилитрона сохраняются.
Когда напрямую включается стабилитрон, характеристики не отличаются от диода. При подключении плюса к p-области, а минуса — к n-области сопротивление перехода мало и ток через него свободно протекает. Он нарастает с увеличением входного напряжения.
Стабилитрон — это особый диод, подключаемый большей частью в обратном направлении. Элемент сначала находится в закрытом состоянии. При возникновении электрического пробоя стабилитрон напряжения поддерживает его постоянным в большом диапазоне тока.
На анод подается минус, а на катод — плюс. За пределами стабилизации (ниже точки 2) происходит перегрев и повышается вероятность выхода элемента из строя.
Характеристики
Параметры стабилитронов следующие:
- Uст — напряжение стабилизации при номинальном токе Iст;
- Iст min — минимальный ток начала электрического пробоя;
- Iст max — максимальный допустимый ток;
- ТКН — температурный коэффициент.
В отличие от обычного диода, стабилитрон — это полупроводниковое устройство, у которого на вольт-амперной характеристике области электрического и теплового пробоя достаточно далеко расположены друг от друга.
С максимально допустимым током связан параметр, часто указываемый в таблицах — мощность рассеивания:
Pmax = Iст max∙ Uст.
Зависимость работы стабилитрона от температуры может быть как с положительным ТКН, так и отрицательным. При последовательном подключении элементов с разными по знакам коэффициентами создаются прецизионные стабилитроны, не зависящие от нагрева или охлаждения.
Схемы включения
Типовая схема простого стабилизатора, состоит из балластного сопротивления Rб и стабилитрона, шунтирующего нагрузку.
В некоторых случаях происходит нарушение стабилизации.
- Подача на стабилизатор большого напряжения от источника питания при наличии на выходе фильтрующего конденсатора. Броски тока при его зарядке могут вызвать выход из строя стабилитрона или разрушение резистора Rб.
- Отключение нагрузки. При подаче на вход максимального напряжения ток стабилитрона может превысить допустимый, что приведет к его разогреву и разрушению. Здесь важно соблюдать паспортную область безопасной работы.
- Сопротивление Rб подбирается небольшим, чтобы при минимально возможной величине напряжения питания и максимально допустимом токе на нагрузке стабилитрон находился в рабочей зоне регулирования.
Для защиты стабилизатора применяются тиристорные схемы защиты или плавкие предохранители.
Резистор Rб рассчитывается по формуле:
Rб = (Uпит — Uном )(Iст + Iн).
Ток стабилитрона Iст выбирается между допустимыми максимальным и минимальным значениями, в зависимости от напряжения на входе Uпит и тока нагрузки Iн.
Выбор стабилитронов
Элементы имеют большой разброс по напряжению стабилизации. Чтобы получить точное значение Uн, стабилитроны подбираются из одной партии. Есть типы с более узким диапазоном параметров. При большой мощности рассеивания элементы устанавливают на радиаторы.
Для расчета параметров стабилитрона необходимы исходные данные, например, такие:
- Uпит = 12-15 В — напряжение входа;
- Uст = 9 В — стабилизированное напряжение;
- Rн = 50-100 мА — нагрузка.
Параметры характерны для устройств с небольшим потреблением энергии.
Для минимального входного напряжения 12 В ток на нагрузке выбирается по максимуму — 100 мА. По закону Ома можно найти суммарную нагрузку цепи:
R∑ = 12 В / 0,1 А = 120 Ом.
На стабилитроне падение напряжения составляет 9 В. Для тока 0,1 А эквивалентная нагрузка составит:
Rэкв = 9 В / 0,1 А = 90 Ом.
Теперь можно определить сопротивление балласта:
Rб = 120 Ом — 90 Ом = 30 Ом.
Оно выбирается из стандартного ряда, где значение совпадает с расчетным.
Максимальный ток через стабилитрон определяется с учетом отключения нагрузки, чтобы он не вышел из строя в случае, если какой-либо провод отпаяется. Падение напряжения на резисторе составит:
UR = 15 — 9 = 6 В.
Затем определяется ток через резистор:
IR = 6/30 = 0,2 А.
Поскольку стабилитрон подключен к нему последовательно, Ic = IR = 0,2 А.
Мощность рассеивания составит P = 0,2∙9 = 1,8 Вт.
По полученным параметрам подбирается подходящий стабилитрон Д815В.
Симметричный стабилитрон
Симметричный диодный тиристор представляет собой переключающий прибор, проводящий 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 применяют в качестве переключающих элементов.
Аналог стабилитрона
Когда не удается подобрать подходящий элемент, используют аналог стабилитрона на транзисторах. Их преимуществом является возможность регулирования напряжения. Для этого можно применять усилители постоянного тока с несколькими ступенями.
На входе устанавливают делитель напряжения с подстроечным резистором R1. Если входное напряжение возрастает, на базе транзистора VT1 оно также увеличивается. При этом растет ток через транзистор VT2, который компенсирует увеличение напряжения, поддерживая тем самым его стабильным на выходе.
Маркировка стабилитронов
Выпускаются стеклянные стабилитроны и стабилитроны в пластиковых корпусах. В первом случае на них наносятся 2 цифры, между которыми располагается буква V. Надпись 9V1 обозначает, что Uст = 9,1 В.
На пластиковом корпусе надписи расшифровываются с помощью даташита, где также можно узнать другие параметры.
Темным кольцом на корпусе обозначается катод, к которому подключается плюс.
Заключение
Стабилитрон — это диод с особыми свойствами. Достоинством стабилитронов является высокий уровень стабилизации напряжения при широком диапазоне изменения рабочего тока, а также простые схемы подключения. Для стабилизации малого напряжения приборы включают в прямом направлении, и они начинают работать как обычные диоды.
Ионный стабилитрон — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Ионный стабилитрон
Cтраница 1
Ионный стабилитрон, используемый в схеме для создания опорного напряжения, является частным случаем стабилизатора параметрического типа и представляет собой лампу с холодным катодом, наполненную смесью инертных газов ( аргон-гелий и др.) и работающую в режиме тлеющего разряда. [1]
Вместо ионного стабилитрона можно применять кремниевый, а электронные лампы могут быть заменены транзисторами. [2]
Номенклатура выпускаемых ионных стабилитронов с указанием их параметров приводится в справочниках и каталогах. [4]
Кремниевый стабилитрон по своим характеристикам напоминает ионный стабилитрон, отличаясь от него рядом преимуществ. Для устранения основного его недостатка — зависимости прямого и обратного напряжений от температуры — применяют термостабилизацию, которая основана на зависимости температурного коэффициента напряжения ( ТКН) от номинального напряжения стабилизации. До напряжения порядка 5 5 в ТКН отрицателен, при 5 5 в равен нулю, при больших напряжениях положителен. Для стабилитрона Д808 напряжение стабилизации при обратном включении превышает 5 5 в, его ТКН положителен, при прямом включении ТКН отрицателен и имеет меньшую величину. Разный знак ТКН дает возможность, соединяя последовательно и встречно несколько стабилитронов, осуществить температурную компенсацию стабилизируемого ими напряжения. [5]
Для стабилизации напряжений, лежащих в пределах 80 — 250 в, при малых нагрузочных токах применяются обычно ионные стабилитроны тлеющего разряда, а при более высоких напряжениях — ионные стабилитроны коронного разряда. При напряжениях стабилизации до 100 в применяются полупроводниковые ( кремниевые) стабилитроны. [7]
Для кремниевых стабилитронов ( опорных диодов), рассчитанных на сравнительно низкие напряжения ( 8 — 13 в), применяются такие же схемы, как и для ионных стабилитронов. Коэффициент стабилизации у кремниевых стабилитронов при постоянной температуре достигает нескольких десятков и при каскадном их включении может быть равен тысячам. Однако изменение температуры окружающей среды сильно влияет на параметры кремниевых стабилитронов. [9]
Для стабилизации напряжений, лежащих в пределах 80 — 250 в, при малых нагрузочных токах применяются обычно ионные стабилитроны тлеющего разряда, а при более высоких напряжениях — ионные стабилитроны коронного разряда. При напряжениях стабилизации до 100 в применяются полупроводниковые ( кремниевые) стабилитроны. [10]
Стабилитронами называют приборы, применяемые для поддержания на неизменном по возможности уровне выходного напряжения источников питания либо в других узлах устройств. Принцип работы низковольтных ионных стабилитронов базируется на использовании нормального тлеющего разряда. [12]
У стабилитронов пробивное напряжение строго нормируется, характеристика имеет особенно резкий излом ( рис. 5 — 10, б), так что при сильных изменениях тока напряжение на стабилитроне почти не изменяется. Распространенные типы кремниевых стабилитронов ( Д813, Д814) имеют пробивные напряжения от 8 до 14 в, работают при токах до 20 — 40 л / а и в отличие от электровакуумных ионных стабилитронов не требуют подачи напряжения зажигания, превышающего стабилизируемое напряжение. [14]
Кремниевые стабилитроны составляют особую группу плоскостных диодов. Нормальным режимом для них является работа при обратном напряжении, которое остается почти постоянным при изменении величины обратного тока в больших пределах. Схемы включения кремниевых стабилитронов аналогичны схемам включения ионных стабилитронов. [15]
Страницы: 1 2
Задачи и примеры стабилизатор его характеристики, напряжение…
Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про задачи стабилизатор, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое задачи стабилизатор,задачи стабилитрон,ток стабилитрона,напряжения стабилизации,характеристики стабилитрона , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база
Задача. В параметрическом стабилизаторе напряжения используется стабилитрон с Uст= 10 В. Определить допустимые пределы изменения входного напряжения, если максимальный ток стабилитрона Iст.макс= 30 мА, минимальный ток стабилитрона Iст.мин= 1 мА, сопротивление резистора нагрузки Rн= 1 кОм и сопротивление ограничительного резистора Rогр= 0,5 кОм.
Решение.
Входное напряжение параметрического стабилизатора
Ток нагрузки определим по формуле .
Подставив это значение в первую формулу, получим:
.
Подставляя в эту формулу максимальное и минимальное значение тока стабилитрона, получим максимальное и минимальное значения входного напряжения:
Пример расчета параметрического стабилизатора напряжения
При изменении напряжения стабилизации напряжения от 8 до 8.1 В ток стабилитрона изменился от 2 до 22 мА. Определить дифференциальное сопротивление стабилитрона. Определить коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора на таком стабилитроне, если Uвх= 16 В,Rогр= 500 Ом.
Решение. Дифференциальное (динамическое) сопротивление стабилитрона
кОм или 5 Ом.
Коэффициент стабилизации .
задачи стабилизатор
1 . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Чему равно относительное изменение напряжение на выходе параметрического стабилизатора, если ток стабилитрона изменился на 2 мА, Uст = 8 В, Rдиф = 16 Ом?
Решение:
2. Напряжение u = Um(1,5 — 2t/T) B подается на цепочку из последовательно соединенных резистора R = 200 Ом и стабилитрона КС182 . Определить ток в цепи для t = 0.2T, если дифференциальное сопротивление стабилитрона Rн = 30 Ом, Um = 12 В.
Решение:
i = (u – Uст) / (R + Rн)
U(0,2T) = 1,1Um
i(0,2T) = (14 — 8,2)/230 = 0,025 A
3. Нарисовать характеристику стабилитрона с параметрами:
Uст = 12 В, Iст min = 3 мА, Rдиф = 25 Ом
Iст mах = 50 мА.
Решение:
∆Iст = Iст mах — Iст min = 50 – 3 = 47 мА
∆ Uст = ∆Iст •Rдиф = 0,047•25 = 1,175 В
Uст min = Uст — ∆ Uст/2 = 11,42 В
Uст mах = Uст + ∆ Uст/2 = 12,59 В
Строим ВАХ стабилитрона как показано на рисунке .
4. Для схемы стабилизатора, стабилитрон имеет параметры:
Uст = 20 В, Iст min = 1 мА, Rдиф = 40 Ом, Iст mах = 71 мА. Определить ток I в цепи графическим способом, если Iн =20 мА:
Решение:
I = Iст + Iн
∆Iст = Iст mах — Iст min = 71 — 1 = 70 мА
∆ Uст = ∆Iст •Rдиф = 0,07•40 = 2,8 В
Uст min = Uст — ∆Uст/2 = 18,6 В
Uст mах = Uст + ∆Uст/2 = 21,4 В
Строим ВАХ стабилитрона, ВАХ резистора. Суммируем ВАХ-ки. Графически определяем ток неразветвленного участка цепи.
I = 55 мА
5. Для стабилизации напряжения в нагрузке Rн = 2 кОм используется параметрический стабилизатор напряжения . Стабилитрон имеет параметры:
Iстmin = 1 мА, Iстmax = 23 мА, Rдиф = 30 Ом; номинальное напряжение на выходе равно 11 В, входное напряжение 22 В.
Определить Кст и Rбал.
Решение:
6. Определить напряжение на входе стабилизатора. Параметры
стабилитрона: Uст = 12 В, Iст min =5 мА, Iст mах=35 мА, Rдиф = 20 Ом
Rбал = 800 Ом, Rн = ∞.
Решение:
ток через стабилизатор
Так как стабилитрон и балластное сопротивление включены в цепь последовательно, то
По второму закону Кирхгофа:
7. Определить U2 в стабилизаторе напряжения, если U1 = 16 В, R1 = 300 Ом,
R2 = 1.2 кОм, Uст min = 12 В, Rст = 15 Ом.
Указание: решить задачу аналитическим методом, ис¬пользуя схему замещения стабилитрона (ис¬точник эдс Е = Uст, включенный последовательно с резистором Rст).
Решение:
Начертим схему замещения стабилизатора
Используем метод двух узлов :
U2 = 12,2 В
8. Периодическое напряжение u меняется по закону u(t) = 24(1 – 2t/T), где T – период. Напряжение стабилизации стабилитрона 8 В. R1 = R2 = 1 кОм.
Построить график изменения напряжения на выходе.
Диод и стабилитрон считать идеальными.
Решение:
В положительный полупериод диод VD2 закрыт. Напряжение Uвых при t = 0 будет равно напряжению стабилизации. С момента времени
t = T/3 до T/2 меняется от 8 В до нуля.
В отрицательный полупериод диод VD2 открыт. При отключенной ветви со стабилитронами напряжение на резисторе R2 меняется от нуля (при t = T/2) до – 12 В, при t = T. Подключение ветви со стабилитронами ограничивает напряжение на выходе до – 8 В.
См. также
А как ты думаешь, при улучшении задачи стабилизатор, будет лучше нам? Надеюсь, что теперь ты понял что такое задачи стабилизатор,задачи стабилитрон,ток стабилитрона,напряжения стабилизации,характеристики стабилитрона и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база
Из статьи мы узнали кратко, но емко про задачи стабилизаторON Полупроводниковый стабилитрон 30 В, 5 Вт 1N5363BG: Amazon.com: Industrial & Scientific
В настоящее время недоступен.
Мы не знаем, когда и появится ли этот товар в наличии. ]]>
Характеристики
| Фирменное наименование | ON Semiconductor |
|---|---|
| Ean | 5054814174438 |
| Вес изделия | 0.320 унций |
| Номер модели | BPSSC07189-1N5363BG |
| Номер детали | 1N5363BG-BPSSC07189 |
| Соответствие спецификации | Rohs |
| Код UNSPSC | 32111500 |
3 Вт DO-41 Surmetic 30 стабилитроны
% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj / Title (1N5913B — Регуляторы напряжения Surmetic 30 на стабилитронах DO-41, 3 Вт) >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > транслировать application / pdf
Стабилитрон 30 В, 5 Вт | Switch Electronics
Стабилитрон 30 В, 5 Вт | Переключатель ЭлектроникаМагазин не будет работать корректно, если куки отключены.
Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.
Ссылочный код: 402037
На складе 487 шт. Закажите в течение0 часов 00 минут
для отправки сегодняОт 0 фунтов стерлингов.18
С НДСот 0,15 £
Без НДССоответствие RoHS: Да
| Мульти скидки при покупке | |||
|---|---|---|---|
| 1+ | 0,18 £ С НДС | 0,15 £ Без НДС | |
| 100+ | 0 руб.12 с НДС | 0,10 £ Без НДС | Сохранить 34% |
| 500+ | 0,10 £ С НДС | 0,08 £ Без НДС | Сохранить 47% |
| Производитель | Электронный переключатель |
|---|---|
| Упаковка | ДО-15 |
| Максимальная обратная утечка | 0.5 мкА |
| Испытательный ток | 40 мА |
| Рассеиваемая мощность | 5 Вт |
| Размеры корпуса | 6,7 x 3,1 мм (длина x диаметр) |
| Размеры свинца | 25,4 x 0,78 мм (длина x диаметр) |
| Рабочая температура | от -65 ° C до 150 ° C |
| Номинальное напряжение стабилитрона | 30 В |
| Максимальный импеданс стабилитрона | 8 Ом |
Регулятор напряжения, переменная нагрузка, объяснение напряжения источника
Привет, друзья, добро пожаловать в коики.com Все об электронике и электричестве. В этой статье мы узнаем о стабилитроне и увидим, как стабилитрон может использоваться в качестве стабилизатора напряжения.
Что такое стабилитрон
В предыдущих статьях мы увидели, как этот диод с PN переходом может работать как в прямом, так и в обратном направлении. И мы также видели, что в случае состояния обратного смещения, когда приложенное напряжение меньше этого напряжения пробоя, ток через диод почти не протекает.
Но как только напряжение на диоде становится больше, чем это напряжение пробоя, тогда внезапно большой ток начинает течь в обратном направлении. Таким образом, эта область действия диода известна как область работы пробоя. А для нормального диода этой области работы следует избегать. Но есть несколько диодов, которые предназначены для использования в этой области пробоя. И эти диоды известны как стабилитрон .
VI-характеристика
Итак, вот символ стабилитрона, и если вы видите VI-характеристику этого стабилитрона, то он очень похож на обычный диод.Как видите, в состоянии прямого смещения он работает аналогично обычному диоду. И в обратном направлении, когда приложенное напряжение больше порогового напряжения, диод внезапно начинает работать в области пробоя.
, поэтому напряжение, после которого стабилитрон работает в этой области пробоя, называется напряжением стабилитрона, а соответствующий ток, протекающий через стабилитрон, известен как ток стабилитрона.
напряжение пробоя
, в отличие от обычных диодов, это напряжение пробоя стабилитрона может составлять от двух до двухсот вольт.Но если вы видите нормальные диоды, обычно напряжение пробоя было более 20 вольт. Таким образом, в отличие от обычных диодов, эти стабилитроны сильно легированы, и, изменяя концентрацию легирования, мы можем изменить напряжение стабилитрона этого стабилитрона.
Итак, для стабилитронов, у которых напряжение пробоя меньше 4 В, эффект Зенера является преобладающим. С другой стороны, для стабилитронов, напряжение пробоя которых превышает шесть вольт, преобладает лавинный эффект.И эти два эффекта мы уже обсуждали в предыдущей статье.
Так что для получения дополнительной информации вы можете проверить эту статью. Но независимо от механизма пробоя все диоды, которые предназначены для использования в этой области пробоя, известны как стабилитроны.
Состояние обратного смещения
Теперь в этом стабилитроне в состоянии обратного смещения, когда приложенное напряжение больше, чем напряжение стабилитрона, этот стабилитрон будет работать в области пробоя.И если есть резистор, ограничивающий ток, последовательно с диодом Зенера, то внезапно чрезмерное количество тока начинает течь через этот диод Зенера.
И в некотором смысле из-за чрезмерного рассеивания мощности этот стабилитрон может выйти из строя. Таким образом, чтобы ограничить этот ток, необходимо подключить токоограничивающий резистор последовательно с этим стабилитроном.
И если вы посмотрите таблицу любого стабилитрона, вы обнаружите, что максимальный ток стабилитрона определен для каждого стабилитрона.это означает, что максимально допустимый ток через стабилитрон должен быть меньше этого тока. И если вы видите таблицу, для стабилитрона также определен еще один ток, который известен как минимальный ток стабилитрона.
, поэтому в основном этот ток определяет минимальный ток, который должен потребоваться для использования этого стабилитрона в этой области пробоя. поэтому всякий раз, когда стабилитрон используется в этой области пробоя, рабочий ток этого стабилитрона должен находиться между этими двумя пределами.Таким образом, для любого стабилитрона, когда приложенное напряжение Vs больше, чем это напряжение стабилитрона, а рабочий ток находится между этими значениями Izk и Izm, мы можем сказать, что стабилитрон работает в этой области пробоя.
характеристика напряжения
Итак, теперь, если вы видите характеристику напряжения стабилитрона, то вы можете видеть, что даже если мы выйдем за пределы этого напряжения стабилитрона, то также вряд ли будет какое-либо изменение напряжения на этом стабилитроне, или, другими словами, мы можем сказать, что напряжение на стабилитроне остается постоянным.
, так что этот стабилитрон можно использовать как стабилизатор напряжения. Итак, в первом приближении мы будем предполагать, что всякий раз, когда напряжение на стабилитроне больше, чем напряжение стабилитрона, в этом случае стабилитрон можно заменить источником постоянного напряжения VZ.
Но на самом деле, если вы видите, эта кривая не прямая линия. это означает, что этот стабилитрон должен иметь некоторое последовательное сопротивление, и это последовательное сопротивление известно как сопротивление стабилитрона. Таким образом, из-за сопротивления стабилитрона, если ток, протекающий через стабилитрон, будет увеличиваться, падение напряжения на стабилитроне будет увеличиваться.Из-за этого повышается перенапряжение, возникающее на стабилитроне. Но здесь для нашего анализа предположим, что сопротивление стабилитрона стабилитрона равно нулю.
Кроме того, будем также считать, что ток Зенера равен нулю. Это означает, что в условиях обратного смещения ток, который требуется для включения стабилитрона, также равен нулю, поэтому при этих предположениях давайте теперь посмотрим, как эти внутренние диоды могут использоваться в качестве регулятора напряжения.
Стабилитрон как регулятор напряжения
, поэтому в этом приближении, если напряжение питания Vs больше, чем Vz, в этом случае стабилитрон будет работать в области пробоя и будет обеспечивать постоянное напряжение Vz на двух выводах.
Таким образом, мы можем использовать стабилитрон в качестве стабилизатора напряжения, и это особенно полезно при проектировании источников питания. Итак, допустим, мы проектируем источник питания с использованием полной схемы выпрямителя, а для фильтрации здесь мы используем конденсаторный фильтр. Теперь, если вы помните, даже если вы используете этот конденсаторный фильтр, тогда также есть некоторая конечная пульсация в форме выходного сигнала.
И эту пульсацию можно еще больше уменьшить, если использовать этот стабилитрон на выходе этого конденсаторного фильтра.Таким образом, стабилитрон действует как регулятор напряжения и обеспечивает постоянное напряжение на двух выводах. Теперь, даже если мы подключим сопротивление нагрузки, это также обеспечит постоянное напряжение на этом сопротивлении нагрузки.
, но теперь, когда мы подключаем это сопротивление нагрузки, в первую очередь нам нужно найти эквивалентное напряжение Thevenin на этих двух клеммах. Потому что в условиях холостого хода всякий раз, когда мы подаем напряжение питания, все напряжение появляется на этом стабилитроне.
Но когда мы подключаем это сопротивление нагрузки RL, то, прежде всего, нам нужно убедиться, что напряжение на этих двух выводах больше, чем напряжение стабилитрона. Итак, чтобы найти это напряжение на стабилитроне, прежде всего, мы найдем эквивалентное напряжение Тевенина на этих двух выводах. И это может быть выражено как RL, деленное на RL плюс времена RS.
Теперь, если в этом случае напряжение Тевенина больше, чем VZ, он будет работать в области пробоя. поэтому, если стабилитрон работает в области пробоя, он будет обеспечивать постоянное напряжение Vz на этом нагрузочном резисторе.И в этом случае ток нагрузки IL будет равен VL, деленному на RL. А здесь ВЛ — не что иное, как ВЗ.
Это означает, что ток нагрузки IL будет равен VZ, деленному на RL. Аналогично, теперь давайте посмотрим, какой ток источника или последовательный ток протекает через этот резистор Rs. Таким образом, этот ток источника Is может быть выражен как Vs минус Vz, деленный на Rs.
, так что это ток источника, который подается этим источником напряжения. Итак, теперь мы знаем ток источника и ток нагрузки.А оставшийся ток будет протекать через этот стабилитрон. И этот ток известен как ток Зенера. поэтому, если мы применим KCL в этом узле, то мы можем сказать, что этот ток равен Iz плюс IL. Или мы можем сказать, что ток стабилитрона Iz равен Is минус IL.
Это ток, протекающий через стабилитрон. А мощность, рассеиваемая на стабилитроне, равна Vz, умноженному на Iz. так что в основном это произведение напряжения Зенера и тока.таким образом, мы можем найти ток через диод. Итак, давайте возьмем один простой пример, чтобы эта концепция стала вам понятной.
Пример №1
Шаг № 1
для этого мы найдем эквивалентное напряжение Thevenin на этих двух клеммах. Таким образом, здесь это можно представить как 1 килоом деленный на 1 кило ом плюс 250 Ом, умноженные на 18 вольт.
Шаг №2
И если мы посчитаем значение, то получится 14,4 вольт. Так как эквивалентное напряжение Тевенина превышает 10 вольт, стабилитрон будет работать в области пробоя и будет обеспечивать постоянное напряжение 10 вольт на нагрузочном резисторе.
Шаг № 3
, исходя из этого, мы можем сказать, что ток нагрузки будет равен 10 вольт, разделенным на 1 килоом, что равно 10 миллиампер, и здесь последовательный ток Is или ток источника Is будет будет равно 18 вольт минус 10 вольт, разделенных на 250 Ом, и получится 32 миллиампер.
Шаг №4
Итак, этот ток Is равен 32 миллиамперам. Теперь мы знаем, что ток стабилизации Iz может быть задан как Is минус IL, что равно 32 минус 10 миллиампер.
Шаг № 5
Что равно 22 миллиамперам, значит, это ток Зенера, который протекает через этот стабилитрон. и рассеиваемая мощность может быть выражена как Iz, умноженная на Vz, что равно 22 миллиамперам, умноженным на 10 вольт.
Final Answer
, поэтому мощность, рассеиваемая на стабилитроне, равна 220 милливатт. Таким образом, мы можем найти ток Зенера, а также рассеиваемую мощность.
- Теперь всякий раз, когда стабилитрон используется в качестве регулятора напряжения, тогда в зависимости от применения будет изменяться напряжение питания или сопротивление нагрузки.
- Но, несмотря на изменение этих параметров, этот стабилитрон должен обеспечивать постоянное напряжение на нагрузке.
- Другими словами, он должен нормально работать как регулятор напряжения. Итак, в общем, мы можем сказать, что всякий раз, когда диод используется в качестве регулятора напряжения, есть три переменные.
- одно — напряжение питания, а другое — сопротивление нагрузки. И третья переменная — это последовательное сопротивление.
Итак, вот что мы будем делать, мы будем считать два параметра постоянными, и мы предположим, что третий параметр является переменной, и мы найдем максимальное и минимальное значение этого параметра, так что диод будет работать при пробое область.Другими словами, эта схема регулятора будет нормально работать как регулятор напряжения. поэтому в первую очередь мы предположим, что это напряжение питания Vs и это последовательное сопротивление Rs постоянны.
Стабилитрон как регулятор напряжения с переменной нагрузкой
Стабилитрон стабилизатора напряжения А сопротивление нагрузки RL переменное. поэтому мы найдем минимальное и максимальное значение этого нагрузочного резистора, чтобы стабилитрон работал правильно как регулятор напряжения.
стабилизатор напряжения на стабилитроне, поэтому для начала выясним минимальное значение сопротивления этой нагрузки.Стабилизатор напряжения на стабилитроне, и чтобы найти его, в первую очередь запишем эквивалентное напряжение Тевенина на этом диоде.
, поэтому это напряжение Vth может быть задано как RL, деленное на RL плюс RS, умноженное на Vs стабилизатора напряжения на стабилитроне.
стабилизатор напряжения на стабилитроне теперь из уравнения, если вы наблюдаете, как значение этого сопротивления нагрузки RL уменьшается, эквивалентное напряжение Тевенина на этих двух клеммах будет уменьшаться, но стабилизатор напряжения на стабилитроне, если это эквивалентное напряжение Тевенина станет ниже этого напряжения VZ, в этом случае , это произойдет из области пробоя, поэтому эквивалентное напряжение Тевенина должно быть, по крайней мере, равно напряжению Зенера, и отсюда мы можем найти минимальное значение этого сопротивления нагрузки.
, поэтому стабилизатор напряжения на стабилитроне, если мы приравняем это выражение к VZ, и если мы переставим термины, то минимальное значение этого сопротивления нагрузки может быть выражено как Rs, умноженное на VZ, разделенное на Vs минус VZ.
, поэтому это будет минимальное значение сопротивления нагрузки для обеспечения правильной работы стабилитрона в области пробоя.
Стабилитрон стабилизатора напряжения аналогично, теперь выясним максимальное значение этого нагрузочного резистора. теперь, когда это сопротивление нагрузки RL является максимальным, в это время ток, протекающий через эту нагрузку, минимален, или, другими словами, мы можем сказать, что минимум IL будет равен VZ, деленному на максимум RL.стабилизатора напряжения нигде, так как Vs и Rs фиксированы, поэтому значение тока Iswill фиксировано. Таким образом, этот ток Is можно выразить как Vs минус VZ, разделенное на Rs.
Таким образом, стабилизатор напряжения стабилитрона этот ток Is останется фиксированным. теперь, когда мы увеличиваем значение этого RL, тогда ток, протекающий через этот нагрузочный резистор, будет уменьшаться, и в то же время ток, протекающий через резистор, будет увеличиваться.
Так как мы удерживаем регулятор напряжения на диоде при увеличении значения RL, тогда ток, протекающий через диод, будет увеличиваться, но мы знаем, что ток, протекающий через диод, должен быть меньше максимального значения или, другими словами, он должен быть меньше Изм.
стабилизатор напряжения на стабилитроне, поэтому всякий раз, когда через него протекает максимальный ток, ток, протекающий через эту нагрузку RL, минимален. или математически мы можем записать это как Is равно Izm плюс IL (min).
Регулятор напряженияЭто означает, что IL (мин) равно Is минус Izm. И отсюда мы можем найти максимальное значение этого нагрузочного резистора. Чтобы лучше понять это, давайте рассмотрим один пример.
Пример №2
стабилизатор напряжения на стабилитроне. В этом примере нам дали эту схему регулятора, и нас попросили найти минимальное и максимальное значение этого нагрузочного резистора.
- , поэтому прежде всего позвольте нам найти минимальное значение этого нагрузочного резистора, и мы знаем, что минимальное значение этой нагрузки может быть задано как RS x VZ, деленное на Vs минус VZ.
- И если мы поместим значения, то мы можем записать их как сто Ом, умноженные на пять вольт, разделенные на пять вольт.
- Это означает, что минимальное значение этого нагрузочного резистора равно сотне Ом. Аналогично, теперь давайте узнаем максимальное значение.
- , поэтому для нахождения максимального значения в первую очередь найдем исходный ток Is.И ток источника Is может быть выражен как 10 вольт минус пять вольт, разделенных на сто Ом.
- То есть 50 миллиампер. Таким образом, это ток источника, который подается этим 10-вольтовым источником, и исходя из этого мы можем сказать, что IL (мин) будет равно Is минус Izm, что равно 50 минус 30.
- , что означает 20 миллиампер. Таким образом, это будет минимальный ток, который будет протекать через этот нагрузочный резистор, и исходя из этого мы можем сказать, что максимальное значение нагрузочного резистора будет равно VZ, деленному на IL (min).
регулятор напряжения То есть пять вольт разделить на 20 миллиампер. поэтому максимальное значение нагрузочного резистора будет равно 250 Ом.
стабилизатор напряжения на стабилитроне, поэтому мы можем сказать, что для данных параметров, когда сопротивление нагрузочного резистора находится между сотнями и 250 Ом, данная схема будет правильно работать как регулятор напряжения.
, поэтому теперь мы предположим, что эти последовательные резисторы Rs и нагрузочные резисторы RL постоянны, а это напряжение питания Vs является переменным.
Стабилитрон как регулятор напряжения с переменным напряжением источника
, поэтому мы найдем минимум в максимальном значении V, чтобы он работал правильно в области пробоя. (В детекторе пикового напряжения я объяснил) Или, другими словами, эта схема будет правильно работать как регулятор напряжения. Итак, прежде всего, мы найдем минимальное значение этого напряжения питания и для этого еще раз запишем эквивалентное напряжение Тевенина, которое появляется на стабилитроне.
, что равно Vs, умноженному на RL, деленному на Rs плюсRL. Теперь из выражения, если вы наблюдаете, как мы уменьшаем значение этого V, то эквивалентное напряжение Тевенина, которое появляется на диоде, будет уменьшаться, и если оно упадет ниже этого Vz, то диод выйдет из области пробоя.
, поэтому минимальное значение эквивалентного напряжения Тевенина должно быть равно VZ. И отсюда мы можем найти минимальное значение этого напряжения питания. Таким образом, минимум Vs будет равен RS плюс RL, деленному на RLtimes Vz.
, поэтому это будет минимальное значение напряжения питания, при котором диод будет работать в области пробоя. аналогично теперь выясним максимальное значение этого напряжения питания. нигде, если вы наблюдаете, диод работает в области пробоя, поэтому напряжение в этом узле будет равно VZ, что означает, что меньший ток IL будет равен VZ, разделенному на RL.
Теперь, поскольку это Vs является переменным, так как мы увеличиваем напряжение питания, тогда ток источника будет увеличиваться, и здесь ток источника может быть задан как Vs минус Vz, деленный на RS.
Итак, исходя из выражения, мы можем сказать, что по мере увеличения значения Vs ток источника Is будет увеличиваться. но здесь, поскольку этот ток нагрузки Is фиксирован, оставшийся ток будет проходить через этот диод.
, поэтому по мере того, как мы продолжаем увеличивать значение Vs, ток, протекающий через стабилитрон , будет увеличиваться. Но мы знаем, что максимально допустимый ток стабилитрона равен Izm.
, так что это ограничит максимальное значение этого источника тока.или другими словами, мы можем сказать, что Is (max) будет равно Izm плюс IL. И из этого Is (max) мы можем найти максимальное значение этого источника напряжения. это означает, что Is (max) будет равно Vs (max) минус Vz, деленному на Rs, поэтому таким образом мы также можем найти максимальное значение напряжения питания.
- Символ стабилитрона и конструкция стабилитрона, объясненная Кетаном
- Защита от перенапряжения в цепи стабилитрона, проблемы, расчет
по Ketan
- Цепи фиксатора — положительный фиксатор, отрицательный фиксатор, типы, видео, объяснение
от Ketan
- Цепь машинки для стрижки: положительный результат, двойная связь и проблемы, объясненные Кетаном
- Варакторный диод, объясненный Кетаном
- Что такое фотодиод? 5+ параметров объяснил Кетан
- Объяснение светоизлучающих диодов (LED) 5 типов Led
от Ketan
- Стабилитрон: регулятор напряжения, переменная нагрузка, напряжение источника, объясненное Кетаном Цепь детектора пиков
- , объясненная Кетаном
- Что такое прецизионный выпрямитель
от Ketan
- Двухполупериодный выпрямитель и мостовой выпрямитель
от Ketan
- Полуполупериодный выпрямитель, объясненный Кетаном
1SMA5938,1SMA5938 pdf 中文 资料, 1SMA5938 引脚 图, 1SMA5938 电路 -Datasheet- 电子 工程 世界
Диоды типа SMD Стабилитроны
1SMA5914 ~ 1SMA5949
DO-214AC (SMA) Единица измерения: мм
Характеристики 4.597 4,32
3,988 4,12
Низкопрофильный корпус
Встроенная разгрузка от натяжения 2,126 2,896 2,22
Пассивированный стеклянный переход 1,397 1 2,489 2,02
Низкая индуктивность
Типичный ИК менее 1 мкА выше 12 В 2
Высокотемпературная пайка: 260 C / 10 секунд на клеммах
5.668 2,75
4,925 2,55
5,87
5,67
Рекомендуемый
План земельного участка
2.438
1,981
1,524 0,203 0,305
0,762 0,051 0,152
Абсолютные максимальные характеристики Ta = 25 Символ Единица измерения
IFSM 10 A
Параметр Pd 1.5 Вт
Пиковый прямой импульсный ток при одиночной полусинусоиде 8,3 мс 15
Рассеиваемая мощность при Ta = 70 (примечание 1) TJ 150 мВт /
Снижение мощности выше 70 ° C Tstg
Температура перехода от -55 до 150
Диапазон температур хранения
Примечание.1: Устанавливается на контактные площадки 5,0 мм 2 (толщиной 0,013 мм).
www.kexin.com.cn 1
Типы диодов SMD
Стабилитроны
1SMA5914 ~ 1SMA5949
Электрические характеристики Ta = 25
Номинальное напряжение стабилитрона Максимальное сопротивление стабилитрона Максимальное обратное сопротивление
В ток утечки
Номер детали
Izt ZZT @ I Zt ZZK @ I ZK IR @ VR Code
1SMA5914 Mi n.В
1SMA5915 Номинальное В 3,42 М а х В мА мА А В 914A
1SMA5916 3,6 3,78 915A
1SMA5917 9 104,2 500 1,00 75,00 1,00 916A
917A
3,9 3,71 4,10 8 96.1 500 1,00 25,00 1,00 918A
919A
4,3 4,09 4,52 6 87,2 500 1,00 5,00 1,00 920A
921A
4,7 4,47 4,94 5 79,8 500 1,00 5,00 1,50 922A
923A
1SMA5918 5.1 4,85 5,36 4 73,5 350 1,00 5,00 2,00 924A
925A
1SMA5919 5,6 5,32 5,88 2 66,9 250 1,00 5,00 3,00 926A
927A
1SMA5920 6,2 5,89 6,51 2 60,5 200 1,00 5.00 4,00 928A
929A
1SMA5921 6,8 6,46 7,14 3 55,1 200 1,00 5,00 5,20 930A
7,13 7,88 931A
1SMA5922 7,5 7,79 8,61 3 50,0 400 0,50 5,00 6,00 932A
8,65 9.56 933A
1SMA5923 8,2 4 45,7 400 0,50 5,00 6,50 934A
935A
1SMA5924 9,1 4 41,2 500 0,50 5,00 7,00 936A
937A
1SMA5925 10 9.50 10,50 5 37,5 500 0,25 5,00 8,00 938A
939A
1SMA5926 11 10,45 11,55 6 34,1 550 0,25 1,00 8,40 940A
941A
1SMA5927 12 11,40 12,60 7 31,2 550 0,25 1,00 9.10 942A
943A
1SMA5928 13 12,35 13,65 7 28,8 550 0,25 1,00 9,90 944A
14,25 15,75 945A
1SMA5929 15 15,20 16,80 9 25,0 600 0,25 1,00 11,40 946A
17,10 18,90 947A
1SMA5930 16 104 600 0,25 1,00 12,20 948A
949A
1SMA5931 18 12 20,8 650 0,25 1,00 13,70
1SMA5932 20 19,00 21,00 14 18,7 650 0,25 1,00 15,20
1SMA5933 22 20,90 23,10 18 17,0 650 0,25 1,00 16,70
42 18059 25SMA.20 19 15,6 700 0,25 1,00 18,20 1SMA5935 27 25,65 28,35 23 13,9 700 0,25 1,00 20,60
28,50 31,50
1SMA5936 30 31,35 34,65 26 12,5 750 0,25 1,00 22.80
34,20 37,80
1SMA5937 33 33 11,4 800 0,25 1,00 10,4 850 0.25 1.00 27.40
1SMA5939 39 37.05 40.95 45 9.6 900 0.25 1.00 29.70
1SMA5940 43 40.85 45.15 53 8.7 950 0.25 1.00 32.70
1SMA5941 47 44.65 49.35 67 8.0 1000 0.25 1.00 35.80
38,80
53,20 58,80
1SMA5943 56 58,90 65.10 86 6,7 1300 0,25 1,00 42,60
64,60 71,40
1SMA5944 62100 6,0 1500 0,25 1,00 47,10
1SMA5945 68120 5,5 1700 0,25 1,00 51,70
1SMA5946 75 71,25 78,75 140 5,0 2000 0,25 1,00 56,00
1SMA 0,25 1,00 62,20
1SMA5948 91 86.45 95,55 200 4,1 3000 0,25 1,00 68,20
1SMA5949 100 95,00 105,00 250 3,7 3100 0,25 1,00 76,00
2 www.kexin.com.cn
Диоды типа SMD
Стабилитроны
1SMA5914 ~ 1SMA5949
Типичный характер МАКСИМАЛЬНАЯ РАСХОДНАЯ МОЩНОСТЬ (ВАТТ) 2.5 vz, ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФИЦЕНТ (мВ / OC) 10
2
8 VZ @ IZT
1,5
1 6
4
0.5 2
0 0
0 20 40 60 80100120140150180
TL, ТЕМПЕРАТУРА СВИНЦА (O C) -2
Рис.1 Устойчивое снижение мощности
-4 2 4 6 8 10 12
ВЗ, НАПРЯЖЕНИЕ ЗЕНЕРА (ВОЛЬТ)
Рис.2 Напряжение стабилитрона — до 12 В
vz, ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФИЦЕНТ (мВ / OC) 200 VZ @ IZT Zz, ДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ (Ом) 1K VZ = 150 В TIZJ (= 25OC. 1 IZ (dc)
500 rms) = 0
100
70200 91 В
100 62 В
50 9 0007 30 50 22 В
20 12 В
20 6.8V
10 20 30 50 70100200 10
10 5 10 20 50100200500
5
2
1
0.5 1 2
Vz, НАПРЯЖЕНИЕ ЗЕНЕРА (Вольт) Iz, ТЕСТОВЫЙ ТОК ЗЕНЕРА (мА)
Рис.3 Напряжение стабилитрона — от 14 до 200 В Рис.4 Влияние тока стабилитрона
Zz, ДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ (Ом) 200 IZ (пост. ток) = 1 мА Ppk, ПИКОВАЯ МОЩНОСТЬ (ВАТТ) 1K REC TA NGULAR
NONREPETITIVE
100500 WAV E F O R M
70300 TJ = 25OC PRIOR
50200 TO INTIAL PULSE
30
20100
10 10mA
7
5 20mA IZ (rms) = 0.1IZ (постоянный ток) 50
3 30
2 20
5
7 10 20 30 40 50 60 70100 10
0.1 0.20.3 0.5 1 2 3 5 10 20 30 50100
Vz, НАПРЯЖЕНИЕ ЗЕНЕРА (ВОЛЬТ) PW, ШИРИНА ИМПУЛЬСА (мс)
Рис.5 Влияние напряжения стабилитрона Рис.6 Максимальная импульсная мощность
www.kexin.com.cn 3
Диоды типа SMD
Стабилитроны
1SMA5914 ~ 1SMA5949
Типичные характеристики 100
50
100 30
20
50 10
30 5
20 3
10 2
5 1
3 0.5
2 0,3
1 0,2
0,5 0,1
0,3
0,2 0
0.1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Vz, НАПРЯЖЕНИЕ ЗЕНЕРА (Вольт)
Рис.
10 20 30 40 50 60 70 80
Vz, НАПРЯЖЕНИЕ ЗЕНЕРА (ВОЛЬТ)
Рис.8 В = от 12 до 82 В
.
4 www.kexin.com.cn
Это техническое описание было загружено с:
datasheet.eeworld.com.cn
Бесплатная загрузка
Ежедневно обновляемая база данных
100% бесплатный поиск данных на сайте
100% бесплатный поиск замены IC
Удобный электронный словарь
Система быстрого поиска
www.EEworld.com.cn
Все спецификации не могут быть изменены без разрешения
Авторское право каждой компании-производителя
3.Стабилитрон 9 В 1N4730A Распиновка, эквивалент и техническое описание
3,9 В
Конфигурация выводов стабилитронаКонтактный № | Имя контакта | Описание |
1 | Анод | Ток всегда проходит через анод |
2 | Катод | Ток всегда выходит через катод |
- Номинальное напряжение стабилитрона (В Z ): 3.9 В
- Рассеиваемая мощность (P Z ): 1300 мВт (практически 500 мВт)
- Ток стабилитрона (I Zm ): 234 мА
- Пакет: DO-41
Примечание: Полную техническую информацию можно найти в таблице данных 1N4730A , приведенной в конце этой страницы.
1N4730A эквивалентные стабилитроныСтабилитрон 4,7 В, стабилитрон 5,1 В, стабилитрон 6,8 В, 7.Стабилитрон 5 В, стабилитрон 15 В
Как выбрать стабилитронСтабилитрон — это еще одна форма диода, но она используется для совершенно иных целей. В основном они используются в схемах защиты или в качестве грубых регуляторов напряжения. Давайте посмотрим, как мы можем выбрать один для вашего приложения.
При выборе стабилитрона необходимо проверить два основных параметра. Один — это стабилитрон , а другой — Рассеиваемая мощность .Напряжение стабилитрона — это напряжение, которое появляется на стабилитроне при приложении к нему более высокого напряжения обратного потенциала. В схемах регулятора регулируется именно это напряжение (напряжение стабилитрона), а в схеме защиты именно это напряжение (напряжение стабилитрона) больше, чем защищается схема. Рассеиваемая мощность определяет количество тока, который может протекать через диод. Чем выше рассеиваемая мощность, тем выше может протекать ток.
Как использовать стабилитронКак уже говорилось, стабилитрон в основном будет использоваться в схеме защиты или в грубой схеме регулятора напряжения.В любом случае, очень важно помнить, что стабилитрон всегда должен использоваться вместе с резистором Зенера .
Стабилитрон — это не что иное, как обычный резистор, который используется для ограничения тока. Этот резистор определяет (ограничивает) величину тока, который может протекать через стабилитрон или через нагрузку, подключенную к стабилитрону; это был стабилитрон, защищенный от сильного тока. Если этот резистор не используется, диод выйдет из строя из-за высокого тока.Простая схема на стабилитроне показана ниже.
В приведенной выше схеме формулы для расчета последовательного резистора Зенера Rs показаны ниже
.Для стабилитрона 1N4730A значение V z составляет 3,9 В, а P z — 500 мВт, как указано в технических характеристиках выше, теперь при напряжении питания (Vs) 12 В значение Rs будет
.Rs = (12-3.9) / Iz
Iz = Pz / Vz = 500 мВт / 3,9 В = ~ 123 мА
Следовательно, Rs = (12-3.9) / 123 = 0,0576 = 65 Ом
Rs = 65 Ом (приблизительно)
Применение диода- Используется в цепях защиты по напряжению
- Может использоваться как регулятор низкого напряжения
- Защита входного напряжения для микроконтроллеров или других ИС
- Цепи стабилизации напряжения
Diodo стабилитрон 30 в c30 1/2 ватт
Si el diodo zener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo común y pipeline.Si el diodo zener se polarizada inversamente, este noide mientras el voltaje aplicado sea menor al voltaje del zener. Una vez que este voltaje se haya alcanzado, deja fluir la corriente limitando el voltaje si este es mayor al voltaje del diodo. Este diodo zener es de 30 V y trabaja a una Potencia máxima de ½ W.
El diodo Zener — это особый тип диода, который использует инверсионную поляризацию.Recordar que los diodos comunes, como un diodo rectificador, convcen siempre en el sentido de la flecha.
En este caso, para aprovechar las características del Zener, la corriente debe round en contra de la flecha que репрезентация el diodo.
Sus dos características más importantes son su Tensión Zener y la máxima Potencia que pueden disipar = Pz (Potencia zener).
La relación entre Vz y Pz nosterminará la máxima corriente inversa, llamada Izmáx.OJO si sobrepasamos esta corriente inversa máxima el diodo zener puede quemarse, ya que no será capaz de disipar tanta Potencia.
Un ejemplo: Tenemos un diodo zener de 5,1V y 0,5w. ¿Cuál será la máxima corriente inversa que soportará?
Рекордамо P = V x I; I = P / V. En nuestro caso Izmáx = Pz / Vz = 0,5 / 5,1 = 0,098A.
Para evitar que nunca pasemos de la corriente inversa máxima, los diodos zener se conectan siempre con una resistencia en serie que llamamos «Resistencia de Drenaje».
Vamos a ver cómo sería la conexión básica de un diodo zener en un circuito:
La Rs (resistencia en serie con el zener) sería la resistencia de drenaje Que sirjo de para limit el zener y la Rl es la Carga a elemento de salida que va a tener la tensión zener constante por estar en paralelo con el diodo zener. ¿Te das cuenta que la conexión es inversa ?. Así se conectan siempre el zener diodo.
En el circuito anterior la tensión de salida se mantendrá constante, siempre que sea superior a la Vz, y además será independiente de la tensión de entrada Vs.
