Как работает стабилизатор напряжения на стабилитроне
Для многих электрических схем и цепей достаточно простого блока питания, который не имеет стабилизированной выдачи напряжения. Такие источники чаще всего включают в себя низковольтный трансформатор, диодный выпрямительный мост, и конденсатор, выступающий в виде фильтра. Напряжение на выходе блока питания имеет зависимость от числа витков вторичной катушки трансформатора. Обычно напряжение бытовой сети имеет посредственную стабильность, и сеть не выдает нужные 220 вольт. Величина напряжения может плавать в интервале от 200 до 235 В. Значит, и напряжение на выходе трансформатора также не будет стабильным, а вместо стандартных 12 В получиться от 10 до 14 вольт.Работа схемы стабилизатора
Электрические устройства, которые не чувствительны небольшим перепадам напряжения питания могут обойтись обычным блоком питания. А более капризные приборы уже не смогут работать без стабильного питания, и могут попросту сгореть.
- Имеется трансформатор для понижения напряжения с переменным напряжением на выходе 12 В.
- Такое напряжение поступает на вход схемы, а конкретнее, на диодный выпрямительный мост, а также фильтр, выполненный на конденсаторе.
- Выпрямитель, выполненный на основе диодного моста, преобразует переменный ток в постоянный, однако получается скачкообразная величина напряжения.
- Полупроводниковые диоды должны работать на наибольшей силе тока с резервом 25%. Такой ток может создавать блок питания.
- Обратное напряжение не должно снижаться меньше, чем выходное напряжение.
- Конденсатор, играющий роль своеобразного фильтра, выравнивает эти перепады питания, преобразуя форму напряжения в практически идеальную форму графика. Емкость конденсатора должна находиться в пределах 1-10 тысяч мкФ. Напряжение должно быть тоже выше входной величины.
Действие стабилитрона
Следующим этапом работы является работа стабилитрона для стабилизации постоянного напряжения в конструкции стабилизатора. Он является главным функциональным звеном. Нельзя забывать, что стабилитроны могут в определенных пределах выдерживать стабильность на некотором постоянном напряжении при обратном подключении.
Заключение
Эта схема наиболее простая, включает в себя наименьшее количество элементов, создает стабильное напряжение на выходе. Для работы множества электрических устройств этого стабилизатора вполне достаточно. Такой транзистор и стабилитрон рассчитаны на наибольшую силу тока 8 А. Значит, что для подобного тока необходим охлаждающий радиатор, отводящий тепло от полупроводников. Для разработки таких стабилизаторов чаще всего применяются стабилитроны, транзисторы и стабисторы. Они имеют пониженный КПД, поэтому используются только в маломощных схемах. Чаще всего они применяются в качестве источников основного напряжения в схемах компенсации стабилизаторов напряжения. Такие параметрические стабилизаторы бывают мостовыми, многокаскадными и однокаскадными. Это наиболее простые схемы стабилизаторов, построенных на основе стабилитрона и других полупроводниковых элементов.
Стабилизатор напряжения на основе стабилитрона. Как работает стабилитрон. Обозначение стабилитрона на схеме
Download 0.72 Mb.
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Bog’liqСтабилизатор напряжения на основе стабилитрона
‘Дарс ишланма ЖИИГ, Doc1, Абдиева 3.1, 11, ЛҲИ-1 Ҳимоя, Choʻkindi togʻ jinslari — Vikipediya, Choʻkindi togʻ jinslari — Vikipediya, ReadMe UzTransLit, LAVOVOZIMLAR, 16-y-Mintaqaviy-iqtisodiyot.Darslik-A.Ishmuhamedov-va-bosh.T-2010, 111Тақриз НФР га Назарий электротехника ЭЭЭ қабул 2021 қабул, дарвозакент 2 тор имзо, LAVOVOZIMLAR, LAVOVOZIMLAR, Qobilov
- Bu sahifa navigatsiya:
- Дополнительная информация.
| Стабилизатор напряжения на основе стабилитрона.  Как работает стабилитрон. Обозначение стабилитрона на схеме
Любой электронной схеме требуется стабилизированное напряжение, необходимое для питания входящих в её состав активных элементов (транзисторов, микросхем и т. п.). Несмотря на большое разнообразие видов линейных источников в основе всех их лежит классический параметрический стабилизатор напряжения (смотрите рис. ниже). При построении большинства таких устройств используется нелинейный полупроводниковый элемент – диод, называемый в этом случае стабилитроном. Классический стабилизатор на стабилитроне относится к простейшему виду устройств данного класса и является самым дешёвым и лёгким в исполнении. Своеобразная «расплата» за эту простоту – невысокий стабилизирующий эффект, сильно зависящий от величины нагрузки и наблюдаемый в очень узком диапазоне. Входящий в состав стабилизатора напряжения полупроводниковый элемент (стабилитрон) представляет собой выпрямительный диод, включенный в обратном направлении.  Дополнительная информация. Её точное положение задаётся величиной балластного резистора Rо (смотрите схему выше). С примером типовой вольтамперной характеристики стабилитрона можно ознакомиться на приводимом ниже рисунке. Принцип работы параметрического стабилизатора на стабилитроне (ПСН) неразрывно связан с видом обратной ветви характеристики стабилитрона, имеющей следующие особенности:
При значительных изменениях тока через прибор напряжение на этом участке колеблется совсем в небольших пределах; Путём выставления величины токовой составляющей можно установить рабочую точку по центру обратной ветви; За счёт выбора напряжения стабилизации в фиксированной зоне ВАХ удаётся расширить динамический диапазон изменения тока стабилитрона (или его дифференциального сопротивления). 
Download 0.72 Mb. Do’stlaringiz bilan baham: |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Ma’lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2023
ma’muriyatiga murojaat qiling
(стабилитрон в качестве регулятора напряжения)
стабилитрон в качестве регулятора напряжения:
Что такое стабилитрон? Как это работает и каковы его приложения? На все эти вопросы мы постараемся получить ответы в этой статье.
Заполните форму для экспертного академического руководства!
Класс
— Класс 6 Класс 7 Класс 8 Класс 9 Класс 10 Класс 11 Класс 12
Целевой экзамен
JEENEETCBSE
+91
Предпочтительный временной интервал для звонка
— 9:0010:0011:0012:001:002:003:04:05:006:007:8:009:00:10:00
Укажите, что вас интересует 002 Я согласен с условиями и конфиденциальностью политика.
Стабилитроны представляют собой полупроводниковые устройства, в которых ток течет в обратном или прямом направлении, они, как правило, сильно легированы и имеют P-N-переход.
Когда достигается определенное напряжение, оно специально предназначено для изменения направления тока.
В дополнение к обратному напряжению пробоя стабилитрон также имеет обратный ток пробоя. Но что это значит? Когда диод находится в обратимом режиме, ток, проводимый им, остается постоянным, и падение напряжения остается постоянным, независимо от того, сколько напряжения или силы приложено. Поэтому диод Зенера считается чрезвычайно полезным в электронных схемах, когда речь идет о регулировании напряжения.
Как изображена схема стабилитрона?Стабилитроны работают в режиме обратного смещения, как мы уже знаем. Следовательно, отрицательный вывод источника питания подключается к материалу p-типа стабилитрона, а положительный вывод подключается к материалу n-типа. Полупроводниковый материал в диоде сильно легирован, что приводит к тонкой области обеднения.
Как работает стабилитрон в качестве регулятора напряжения? Тысячи примесей добавляются в полупроводниковый материал стабилитрона для повышения его проводимости.
Таким образом, область истощения становится тоньше. Даже когда к системе прикладывается небольшое напряжение, приложение электрических полей усиливается в этой обедненной области.
Что происходит, когда диод Зенера не должен быть смещен? В полупроводнике p-типа существует валентная зона, в которой электроны связаны друг с другом. Это приводит к тому, что через полупроводник протекает нулевой ток. Электроны в валентной зоне называются электронами валентной зоны. Электроны начинают перемещаться из одной валентной зоны в другую при приложении внешней энергии.
Как выглядит ситуация, когда стабилитрон смещен в обратном направлении? На самом деле, когда напряжения стабилитрона и питания равны, диод работает в режиме обратного смещения. Напряжение Зенера — это напряжение, при котором обедненная область полностью исчезает, когда обедненная область истончается.
Электрическое поле усиливается при приложении обратного смещения к диоду, поскольку область обеднения истончается.
Следовательно, электроны перемещаются из валентной зоны полупроводникового материала p-типа в зону проводимости полупроводникового материала n-типа. При этом барьер между двумя полупроводниковыми материалами разрушается. Диод проводит ток в обратном направлении смещения при этом уровне напряжения и поля тока.
Стабилитроны состоят из кремниевых полупроводников с p-n переходом, специально разработанным для работы при обратном смещении. Диод работает как обычный сигнальный диод при прямом смещении, но при обратном смещении напряжение остается постоянным в широком диапазоне токов. Цепи постоянного тока используют его в качестве регулятора напряжения из-за этой характеристики.
Стабилитроны — это стабилизаторы напряжения, которые в первую очередь предназначены для поддержания постоянного напряжения. Скажем, если используется стабилитрон с напряжением 5 В, то напряжение становится постоянным на уровне 5 В и не изменяется.
Что такое регулятор напряжения? Регулятор напряжения регулирует уровень напряжения.
Входное напряжение, по существу, снижается до желаемого уровня, а затем поддерживается на этом уровне на протяжении всего выходного источника питания. Благодаря этому при приложении нагрузки предотвращается падение напряжения. Регуляторы напряжения используются в основном по двум причинам:
- Изменение или регулировка выходного напряжения
- Несмотря на колебания напряжения питания, поддерживать выходное напряжение на желаемом уровне.
Регуляторы напряжения управляют различными компонентами установки, такими как компьютеры, генераторы и генераторы переменного тока.
Стабилитрон в качестве регулятора напряжения Последовательный резистор ограничивает ток, проходящий через диод, подключая его к цепи. Обычно положительный вывод постоянного тока подключен к пульсатору. Устройство с обратным смещением работает таким образом, что может работать и в условиях пробоя. Простой переходной диод использовать нельзя, потому что малая номинальная мощность диода может быть повреждена, если приложить обратное смещение выше его напряжения пробоя.
Ток стабилитрона всегда должен быть минимальным при минимальном входном напряжении и максимальном токе нагрузки.
Поскольку известно входное напряжение и требуемое выходное напряжение, проще подобрать стабилитрон с напряжением, примерно равным напряжению на нагрузке, т. е. .
Значение последовательного резистора записывается как R S = (V L − V Z )I L
Когда напряжение на диоде имеет тенденцию к увеличению, ток через диод увеличивается, что приводит к падению напряжения на сопротивлении. Когда напряжение на диоде уменьшается, ток через диод также имеет тенденцию к уменьшению. Падение напряжения на резисторе в этом случае очень мало, поэтому выходное напряжение в норме.
VI Характеристики стабилитрона Зенеровский диод представляет собой не что иное, как обычный диод, когда он находится в режиме прямого смещения; однако при приложении обратного смещения обратное напряжение увеличивается.
При увеличении обратного напряжения стабилитрон полностью плавится.
В этих условиях ток течет в обратном направлении, что называется напряжением пробоя. Как видно из графиков, стабилитрон обладает значительным сопротивлением, а также нелинейным пробоем.
Следовательно, напряжение стабилитрона определяется следующим уравнением – V = V Z + I Z R Z
Применение стабилитронаСтабилитроны используются в промышленных и коммерческие настройки. Стабилизаторы напряжения выдерживают большое количество напряжения. Отсюда к силовой нагрузке будет подаваться постоянное напряжение, так как напряжение колеблется. Поэтому стабилитрон обычно подключают параллельно нагрузке. Благодаря своей способности поддерживать постоянное напряжение, он также действует как регулятор напряжения или стабилизатор. Зенеровский диод можно использовать в коммерческих установках.
Промышленные и коммерческие здания используют большие счетчики электроэнергии, которые уязвимы к перегрузкам счетчика.
Однако параллельное соединение этих мультиметров и стабилитрона предотвращает случайные перегрузки системы. При перегрузке большая часть тока протекает через диод, защищающий счетчик.
Стабилитроны соединены встречно и в противоположных направлениях, образуя последовательную цепь с сопротивлением цепи, что позволяет преобразовать синусоидальную волну в прямоугольную.
Кроме того, для стабилитронов существуют определенные спецификации, такие как напряжение Зенера, минимальный ток, необходимый для пробоя, максимальный ток и мощность, которая может рассеиваться стабилитроном. Стабилитроны также имеют определенные характеристики, касающиеся температурной стабильности и сопротивления Зенера. Обычный электрический ток течет от анода к катоду в диоде Зенера. Для работы этого кремниевого полупроводника требуется обратное смещение. Однако поток тока можно обратить вспять, если превышено определенное напряжение, известное как напряжение пробоя или напряжение Зенера. Кроме того, стабилитрон работает при обратном напряжении, чтобы гарантировать постоянное напряжение в широком диапазоне токов.
Читайте также: Изоляторы
Часто задаваемые вопросы о стабилитроне в качестве регулятора напряженияКакой фактор необходим для того, чтобы диод оставался в зоне пробоя?
Регулировка напряжения требует минимальной величины обратного тока, чтобы диод оставался в области пробоя.
Как задавать область пробоя при изготовлении диода?
Можно контролировать область пробоя во время изготовления диода, контролируя уровень легирования.
Как происходит пробой Зенера?
Пробой стабилитрона происходит, когда пробой происходит как в выпрямителе, так и в стабилитроне.
Когда входное напряжение изменяется в определенных пределах, как изменяется выходное напряжение постоянного тока?
В устройствах регулирования напряжения постоянное выходное напряжение постоянного тока достигается, когда вход изменяется в определенных пределах.
Сопутствующее содержимое
Стабилитрон — 5,1 В, 1 Вт — COM-10301
Этот продукт имеет ограничения на доставку, поэтому его варианты доставки могут быть ограничены или не могут быть отправлены в следующие страны:
Пенсионер COM-10301 RoHS
Примечание: Товар, вышедший из употребления
Этот товар исключен из нашего каталога и больше не продается.
Эта страница доступна для тех, кто ищет спецификации и просто любопытных.
Пенсионер COM-10301 RoHS
Примечание: Товар, вышедший из употребления
Этот товар исключен из нашего каталога и больше не продается. Эта страница доступна для тех, кто ищет спецификации и просто любопытных.
- Описание
- Документы
Стабилитроны полезны для создания опорного напряжения или в качестве стабилизатора напряжения для слаботочных приложений. Эти диоды рассчитаны на 5,1 В при максимальной мощности 1 Вт. Цена указана за один диод.
Стабилитрон — 5,1 В, 1 Вт Справка и ресурсы по продукту
- Учебники
- Необходимые навыки
Диоды
9 мая 2013 г.
Диодный праймер! Свойства диодов, типы диодов и применение диодов.
Избранное Любимый 71
Основной навык:
ПайкаЭтот навык определяет сложность пайки конкретного изделия. Это может быть пара простых паяных соединений или потребуются специальные инструменты для оплавления.
1 Пайка Уровень навыка: Нуб — Требуется некоторая базовая пайка, но она ограничена всего несколькими контактами, базовой пайкой через отверстие и парой (если есть) поляризованных компонентов. Обычный паяльник — это все, что вам нужно.
Просмотреть все уровни навыков
Основной навык:
Электрические прототипы Если требуется питание, вам нужно знать, сколько, что делают все контакты и как их подключить. Возможно, вам придется обращаться к таблицам данных, схемам и знать все тонкости электроники.
