Site Loader

Содержание

Стабилитрон. Простейшие стабилизаторы на нем: grodenski — LiveJournal

Стабилитрон (диод Зенера) — полупроводниковый диод, работающий при обратном смещении в режиме пробоя. До его наступления, сопротивление стабилитрона высоко и через него протекают небольшие токи утечки. Когда  наступает пробой —  дифференциальное сопротивление падает и ток резко возрастает. Напряжение на стабилитроне поддерживается с заданной точностью в широком диапазоне обратных токов.

так выглядят некоторые стабилитроны

Основное их назначение — стабилизация напряжения. Его значение указывается на корпусе или в справочных материалах. Они изготавливаются на напряжения от 1,8  до 400 В. Если последовательно соединить два стабилитрона — напряжения их стабилизации суммируются (1.8+6.2=8В).

параметры некоторых стабилитронов

Простейший стабилизатор напряжения состоит из стабилитрона и резистора. Его основной недостаток — маленький ток на выходе.

Он зависит от используемого стабилитрона (указывается в справочных материалах).

схема простейшего стабилизатора на стабилитроне спаян простейший стабилизатор

Расчет сопротивления резистора можно выполнить в Android приложении «Электрические расчеты» или по формулам:

  • Вычисление напряжения, падающего на балластном резисторе: Ur=Uвx-Uвыx  (12-6.2=5.8 В)
  • Определение сопротивления резистора: R=Ur/Iст (берется из справочных материалов) ( 5.8/0.01=580 Ом)
  • Вычисление минимальной мощности резистора: Рr=Ur*Iст (5.8*0.01=0.58 Вт). Нужно учитывать, что кроме тока стабилитрона через резистор протекает еще и ток нагрузки —  мощность резистора выбирают в два раза больше.

Почему-то результаты разнятся.

расчет в приложении

Чтобы изготовить стабилизатор на больший ток, в схему добавляют транзистор. В таком случае максимальный ток схемы будет зависеть от используемого транзистора и его охлаждения. Но точного напряжения не получится. Оно будет ниже за счет падения на P-N переходе.

схема стабилизатора спаян стабилизатор со стабилитроном и транзистором

Помимо стабилазатора, можно спаять из транзистора и стабилитрона схему, отключающую нагрузку когда напряжение на входе будет меньше, чем указана на стабилитроне.

отключалка нагрузки спаяна отключалка нагрузки

Спасибо за внимание!

20 Параметрический стабилизатор напряжения на полупроводниковом стабилитроне

параметрический стабилизатор напряжения на полупроводниковом стабилитроне

Принципиальная  схема параметрического стабилизатора напряжения на полупроводниковом стабилитроне представлена на рисунке 7.5. Вольтамперная характеристика полупроводникового стабилитрона изображена на рисунке 7.6.

К основным параметрам стабилитрона относятся:

­– номинальное напряжение стабилизации при номинальном токе ;

– минимальный ток стабилитрона, при котором сохраняются паспортные параметры стабилитрона;

– напряжение стабилизации при токе ;

– максимальный ток стабилитрона, при котором не происходит разрушение pn перехода;

– напряжение стабилизации при токе ;

Рекомендуемые материалы

– максимальная мощность, рассеиваемая стабилитроном;

 – дифференциальное сопротивление стабилитрона.

Токи и напряжения в стабилизаторе связаны соотношением

,                                          (7.6)

где – ток стабилитрона;

 – ток нагрузки;

– напряжение на нагрузке.

Для расчета нестабильности  заменим стабилитрон его эквивалентной схемой (рисунок 7.7).

Напряжение на стабилитроне  описывается формулой

,                                                                            (7.7)

где  – напряжение на стабилитроне при минимальном токе;

Предположим, что входное напряжение получило приращение  .

Тогда приращения токов и напряжений в стабилизаторе будут связаны соотношением

.      (7.8)            Коэффициент стабилизации  равен                            

.                          (7.9)

На практике в подавляющем числе случаев выполняются условия

,     ,                                                      (7.10)

поэтому формулу (7.9) можно упростить без существенной потери в точности

                                     .                                                 (7.11)

Схема для определения выходного сопротивления изображена на рисунке 7.8.

Выходное сопротивление стабилизатора равно

.                                    (7.12)

С учетом соотношения  (7.10) последнюю формулу можно упростить

.                                                           (7.13)

Как следует из формулы (7.11), повышать коэффициент стабилизации можно увеличивая сопротивление гасящего резистора , однако это сопровождается снижением КПД стабилизатора. Повысить коэффициент стабилизации без снижения КПД стабилизатора позволяет использование вместо гасящего резистора генератора стабильного тока (рисунок 7.9).

1.3 Социально-экономические и политические отношения в Древней Руси — лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.

Генератор тока образован полевым транзистором VT и резистором . Выходные характеристики полевого транзистора изображены на рисунке 7.

10.

 

Из этого рисунка следует, что сопротивление полевого транзистора по постоянному току во много раз меньше, чем его дифференциальное  сопротивление . Активные потери в стабилизаторе определяются сопротивлением , а его стабилизирующие  свойства ­– сопротивлением 

                                         .                                            (7.14)

Сопротивление резистора  задает постоянный ток генератора тока. Кроме того, наличие этого сопротивления увеличивает. 

Температурный коэффициент у стабилитронов, у которых  является отрицательным, а для  положительным  γ>0. Поэтому для получения прецизионных стабилизаторов используют следующее включение:

Стабилизаторы напряжения стабилитронов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Ионный прибор представляет собой лампу, в баллон которой после откачки воздуха введен инертный газ или пары ртути. Ионные приборы бывают с накаленным и холодным катодом. К приборам с накаленным катодом относятся тиратроны и газотроны, а к приборам с холодным катодом — стабилизаторы напряжения (стабилитроны) и тиратроны тлеющего разряда (тиратроны с холодным катодом), а также ртутные выпрямители (в том числе игнитроны). Газотроны, ртутные выпрямители и игнитроны предназначены для создания выпрямителей средней и большой мощности (до сотен кет).  
[c.701]

Стабилизаторы напряжения (стабилитроны) с тлеющим разрядом  [c.702]

Стабилизатор напряжения газовый (ионный) — см. Стабилитрон ионный.  [c.153]

Стабилитрон — прибор, включаемый в параметрических стабилизаторах напряжения параллельно нагрузке и поддерживающий на последней напряжение постоянным за счет постоянства напряжения на приборе при изменении тока в пределах его рабочего диапазона стабилитрон подсоединяют к источнику тока через добавочное сопротивление, роль которого в отдельных случаях может играть внутреннее сопротивление источника, если оно достаточно велико при изменении  

[c.153]

Стабилизатор напряжения газовый (ионный) — см. Стабилитрон ионный Стабилитрон 153 Стабилитрон ионный 133  [c.764]

Стабилизацию выпрямителей по переменному напряжению осуществляют с помощью феррорезонанс-ных стабилизаторов, а по выпрямленному напряжению — стабилитронов (фиг. 8, б). В последнем случае постоянство стабилизированного напряжения зависит от правильности подбора балластного сопротивления  [c.164]

Схема импульсного регулирования питается от блока стабилитронов СтЗ—Стб, выполняющих функцию стабилизатора напряжения. Регулятор типа БРН-4 рассчитан для стабилизации иапряжения 110 1 в. Испытание его на тепловозах свидетельствует о хорошей температурной стабильности и высокой точности регулирования.  

[c.89]

При включении тумблера SA2 напряжение -J-12 В подается на стабилитрон VD3, являющийся параметрическим стабилизатором напряжения и обеспечивающий питание схемы пульта стабилизированным напряжением 8 В.  [c.15]

Схема этого стабилизатора напряжения содержит исполнительный (регулирующий) элемент — транзистор УТ2, включенный последовательно с сопротивлением нагрузки. Кремниевый стабилитрон У09 задает значение опорного напряжения. Транзистор УТ1 является одновременно чувствительным и усилительным элементом.

Транзисторный усилитель постоянного тока УТ1 стабилизатора усиливает разность напряжений в цепи его базы,, образованную опорным напряжением и падением напряжения на сопротивлении ЯЗ потенциометра, состоящего из резисторов ЯЗ—Я5. Для повышения устойчивости работы стабилизатора на его выходе поставлен конденсатор С5.  [c.26]

Электрическая схема прибора (рис. 57) состоит из ждущего мультивибратора на транзисторах Г1, Тг, стабилизатора напряжения на стабилитроне Дз и микроамперметра ИП  [c.94]

Упрощенная схема измерения напряжения показана на рис. 72. Наличие источника опорного напряжения Уоп позволяет получить растянутую шкалу вольтметра. В качестве источника опорного напряжения используется стабилизатор на стабилитроне Дз и резисторе / ,4. Питание стабилизатора осуществляется от выпрямителя на диоде Д и конденсаторе , выпрямляющего переменное напряжение преобразователя на транзисторах Гз и T . Преобразователь собран по обычной двухтактной схеме с общим эмиттером.[c.116]


Электронные и транзисторные стабилизаторы, использующие стабилитроны в качестве источника опорного напряжения  [c.744]

Кроме того, в электронном блоке имеется стабилизатор напряжения на стабилитронах Дхе, Дп и резисторе Ria. С выхода стабилизатора подается питание на лампу накаливания JIi фотодиодного датчика.  [c.36]

Электрическая принципиальная схема прибора (рис. 42) состоит из ждущего мультивибратора на транзисторах У2, УЗ, стабилизатора напряжения на стабилитроне У4 и микроамперметра РА1.  [c.88]

Стабилизатор напряжения питания выполнен на транзисторе 1-УТЗ, диоде -У01 и стабилитроне 1-У02.  [c.47]

Мостовая измерительная схема состоит из резисторов КИу Ш4 и источника опорного напряжения Д5. Первый каскад усилителя рассогласования собран по балансной схеме (транзисторы Тб у Т7) и питается от стабилизатора тока ( стабилитрон ДЗ, Д4, транзистор Г/, резисторы Н4 К5), Схема составного тра из не-тора состоит из транзисторов разной проводимости, что позволило сократить количество элементов в схеме и повысить коэффициент стабилизации стабилизатора.[c.73]

Стабилизатор напряжения питания модулятора собран по схеме параметрического транзисторного стабилизатора и состоит нз стабилитронов Д/…Д5, резистора Ply транзистора TL Конденсатор С2 обеспечивает стабильность работы модулятора при переходных процессах и улучшает динамику стабилизатора.  [c.115]

Стабилитрон (стабилизатор напряжения)  [c.1181]

Регулятор напряжения представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования. Входным сигналом для регулятора является напряжение на выходе силового выпрямительного моста 1В—4В (см. рис. 24). Если оно мало, то стабилитрон СК1 заперт, а транзистор Т1 соответственно открыт под действием отрицательного смещения, создаваемого в цепи его базы делителем напряжения R5—R16, R17. Питание транзистора при этом обеспечивается от стабилизатора напряжения R3, СК2, СКЗ, СК4. Выходной сигнал с транзистора Т1 поступает через резисторы R1, R2 и диоды 19В, 20В на управляющие электроды управляемых вентилей 9В, IOB, которые в сочетании с неуправляемыми вентилями 6В—8В и обмоткой питающего трансформатора составляют усилитель постоянного тока.[c.219]

Кремниевый стабилизатор напряжения обладает также фильтрующими свойствами. Так как статическое сопротивление стабилитрона Гст намного больше его дифференциального сопротивления Гд, то схема со стабилитроном (рис. 7.1, а) эквивалентна активно-емкостному фильтру, состоящему из и Сэкв.  [c.252]

Если нужное произведение Ки /н.ном больше, чем может обеспечить выбранный по величине выходного напряжения стабилитрон, то применяют двухкаскадный стабилизатор (рис. 7.4, б). Такие стабилизаторы применяют как опорные в транзисторных стабилизаторах низких напряжений, а также как источники эталонного напряжения. В последних применяют и трехкаскадные стабилизаторы.  [c.256]

К Э. п. относятся также стабилизаторы тока (бареттеры), газоразрядные стабилизаторы напряжения (стабилитроны) и механотроны—приборы, преобразующие меха-нич. параметры (изменение расстояния между электродами, давление, ускорение, амплитуду и частоту вибраций) в электрич. сигналы.  [c.518]

Нестабилизированный преобразователь для малоко-синусиых нагрузок (рис, 33) выполнен в виде двухтактного магнитно-транзнсторного автогенератора с коммутирующим трансформатором. Первичная обмотка коммутирующего трансформатора Тр2 шунтирована схемой стабилизации длительности пол у периода, которая одновременно позволяет улучшить фронт импульсов напряжения на обмотках коммутирующего трансформатора. Эта схема выполнена как схема выпрямления (диоды ДЗ-2 и Д8 3), выход которой шунтирован конденсатором С1 ц стабилизатором напряжения (стабилитроны Д4 и транзистор ТЗ резистор Н6 для создания тока Стабилитрона Д2 и резистор К7 для обеспечения запирания транзистора ТЗ).  [c.133]


Данная схема обеспечивает минимальный уровень ложного сигнала, возникающего при изменении напряжения источников питания, по сравнению с другими схемами усилителей постоянного тока. Второй каскад собран на пентоде 6ЖЗП (Л з). Для улучшения стабильности выходного напряжения аноды лампы 6Н2П Jli) усилителя стабилизатора питаются стабилизированными напряжениями -f375e (с анода стабилитрона типа СГ-2С (Лб) и +300 в с выхода стабилизатора напряжения на +300 в, 60 ма). Питание накалов ламп и Л4 также стабилизировано.  [c.173]

Электрическая схема элемента состоит из следующих узлов а) времязадающей цепочки, выполненной на конденсаторе С2 и резисторе R7 б) порогового элемента, выполненного на транзисторах V5 и F6, резисторах R8 и R9, в) усилительного каскада, выполненного на транзисторе V4 г) выходного транзистора F3, в коллекторную цепь которого включается обмотка электромагнитного реле Р д) параметрического стабилизатора напряжения, выполненного на стабилитроне У9 и балластных резисторах R3, R4-, е) цепочки RI—С1 для защиты элементов схемы от кратковременных перенапрялсений ж) разделительных диодов У1, У7, У8.  [c.35]

Схема содержит источник стабилизированного питания на резисторе R30 и стабилитроне VD4, стабилизатор напряжения R18—VD3 компараторов А1.3 и А1.4, диод VD6 защиты от пере-полюсовки источника питания и конденсаторы С1, С , IO в цепи питания для защиты схемы и датчика от паразитных импульсов, возникающих в бортовой сети.[c.111]

В цепь питания 12 В после VDI включен стабилитрон VD2, являющийся основным элементом параметрического стабилизатора напряжения, обеспечивающего питанием командогенераторы UZ1 — UZ4 стабилизированным напряжением 8 В [1].  [c.10]

Схема приставки приведена на рис. 50. Клеммы приставки — -Е и Пр соединяют с одноименными клеммами электронного блока. Роль контактов прерывателя выполняет транзистор Туправляемый релейным усилителем постоянного тока на транзисторах Тг и Гз. На входе приставки установлен полевой МОП-транзистор (Тг, включенный по схеме истокового повторителя, что обеспечивает высокое входное сопротивление приставки и, следовательно, эффективную работу фотодиода. Резистор Лз служит для ограничения тока, стабилитрон Дг —для защиты затвора полевого транзистора от перенапряжения, резистор Яг предотвращает отпирание транзистора Г) темновым током фотодиода. Стабилитрон Да и резистор Л образуют стабилизатор напряжения, от которого питается лампа накаливания фотодиодного датчика (Лг). Нормальная работа приставки сохраняется при изменении напряжения питания в пределах от 6,5 до 15 В, что позволяет применять приставку с электронным блоком со стабилизированным вторичным напряжением (см. рис. 29).  [c.82]

На рис. 23. 13 приведена амплитудная характеристика стабилитрона Д810. Строгое постоянство обратного пробивного напряжения, называемого напряжением стабилизации, позволяет использовать эти приборы для стабилизации напряжения. Обычно кремниевый стабилитрон используется как эталонный элемент в схемах электронных стабилизаторов напряжения. Кремниевые стабилизаторы широко применяются также для безынерционного ограничения напряжения (см. главу 24).  [c.713]

Упрощенная схема и. мерспия напряжения показана на рис. 46. Наличие источника опорного напряжения /оп позволяет получить растянутую шкалу вольтметра. В качестве источника опорного напряжения используется стабилизатор на стабилитроне Де и резисторе Яи- Питание стабилизатора осуществляется от выпрямителя на  [c. 59]

Стабилизатор напряжения для радиоприемной части магнитолы выполнен на транзисторах 4.-VT12 и 4-VT13 и стабилитроне 4-У011. Выходное напряжение стабилизатора регулируется подстроечным резистором 4-R11 (СПЗ-226). Резистор 4-R12 (С1-4) служит для запуска стабилизатора при включении питания. Стабилизатор напряжения питания блока ЛПМ собран на транзисторе 4-УТ8 и стабилитроне  [c.99]

Стабилизатор содержит мостовую схему БЫ прямлеиия (диоды Д/. . Л4), емкостный фильтр (конденсатор С ), стабилизатор напряжения (транзистор Т/, стабилитроны Д5..,Д22 резисторы Я2) и выходной сглаживающий фильтр (конденсатор С2).  [c.78]

Регулирующий элемент — составной транзистор ТЗ, Т4. Дифференциальная схема усилителя рассогласования выполнена на транзисторах Тб, Т7 и резисторе Щ. Источник опорного напряжения — стабилитрон Д1 с напряжением стабилизации 7 2 В. В низковольтных стабилизаторах с выходным напряжением 3 В потенциал базы Тб не должен превышать этой величины. Поэтому опорное напряжение понижается делителем Ю, К2 до напряжения 2,4…2,5 В. С целью компенсации температурного коэффициента напряжения, который в точке А (рис. 18, 6) равен 4,2 мВГС, в схему включен диод Д2, который имеет температурный коэффициент напряжения примерно 2 мВЛС противоположного знака. Полевые транзисторы Т и Т2 ъ схеме выполняют роль стабилизаторов тока. Использование полевых транзисторов для стабилизации тока обусловлено чисто технологическими соображениями схема стабилизатора тока иа полевом транзисторе занимает меньше места иа подложке и проста в изготовлении  [c.97]

Первичный источник — сеть переменного тока 220 В. 400 Гц. Напряжение первичного источника через помех о-подавляющий фильтр (конденсаторы I.,. 3) подается на первичную обмогку трансформатора, соединенных параллельно (вывода 5, 6 7 S 9, I0 I, 2) выпрямляется по мостовой схеме (диоды Д1…Д4), фильтруется П-образ1шм фильтром (конденсаторы С4 С5, дроссель Др ) и подается на вход компенсационного стабилизатора напряжения с непрерывным регулированием (транзисторы Т1. .Л 5, резисторы RI..,R6, стабилитрон Д5, конденсаторы Сб, С7), Стабилизированным напряжением 24 В питается преобразователь напряжения мостового типа (транзисторы Тб.,,T9, резисторы R7..,R15, конденсаторы С8,,.СИу трансформаторы Тр2 ТрЗ). Переменное напряжение прямоугольной формы частотой 2 кГц преобразователя подается на первичную обмотку выход-нот высоковольтного трансформатора ТрЗ (выводы /. 2).  [c.179]


В усилителях 34 применяются стабилиза торы как параллельного, так и последовательного типа Схема простейшего стабилизатора (на стабилитроне) приведена на рис 17 5 Такой стабилизатор ослабляет пульсации, а также стабилизирует выходное напряжение при изменении напряжения сети и тока нагрузки. Простейшим последовательным стабилизатором является эмиттерный повторитель (рис 17.6) Образцовое напряжение здесь получено с помощью ста билизатора на стабилитроне У01 Стабилиза торы на стабилитроне обеспечивают нестабильность выходною напряжения около 2 % и коэффициент ослабления пульсаций ие более 20 дБ, они малоэкономичны и исполь зуются в неответственных цепях с малым потреблением тока.[c.115]

Стабилизатор газоразрядный — Справочник химика 21

    Газоразрядные стабилизаторы. Газоразрядный стабилизатор (стабилитрон) представляет собою лампу с двумя холодными электродами, заполненную аргоном или неоном. При определенном напряжении на электродах стабилитрона в лампе возникает тлеющий разряд, и часть катода начинает светиться. Прп увеличении напряжения площадь свечения возрастает, сопротивление лампы падает и ток, проходящий через нее, увеличивается. Вследствие этого напряжение на стабилитроне, включенном по схеме, изображенной на рис, II.9, остается относительно постоянным при изменениях подводимого напряжения или сопротивления нагрузки в значительных пределах. Допустимые пределы изменения входного напряжения зависят от допустимых пределов изменения тока в стабилитроне, величину которых указывают в паспорте. [c.57]
    Однокаскадная схема на газоразрядном стабилитроне обеспечивает стабильность питающего напряжения в пределах 0,5% при токе нагрузки до 10—15 ма. Двухкаскадная схема обеспечивает стабильность около 0,2%. Недостатком стабилизаторов на газоразрядных стабилитронах является высокое рабочее напряжение (не менее 70 в), что вызывает необходимость гасить излишек напряжения и сильно понижать к. п. д. схемы. Кроме того, в некоторых случаях оказывается недостаточной величина отдаваемого тока, а параллельное включение стабилитронов недопустимо. Поэтому в последнее время для питания измерительных схем чаще применяют стабилизаторы на кремниевых стабилитронах. Они имеют низкое рабочее напряжение (единицы вольт) и очень малые размеры. [c.153]

    Простейшими стабилизаторами параметрического типа на постоянном токе являются схемы, использующие для стабилизации нелинейные характеристики газоразрядных и полупроводниковых стабилитронов. Вольт-амперная характеристика полупроводникового стабилитрона приведена на рис. 1-24,а, стабилитрона тлеющего разряда показана на рис. 1-36. Схема включения газоразрядного стабилитрона показана на рис. 1-37,а, такая же схема включения полупроводникового стабилитрона приведена на рис. 1-37,6. Для приведенных простых схем включения стабилитронов (рис. 1-37,а, б) коэффициент [c.82]

    Напряжения питания галогенных счетчиков, работающих в токовых режимах, составляют 400—450 в. Стабильность напряжения питания (равная 1%), легко достигаемая при помощи газоразрядных стабилизаторов, обеспечивает в свою очередь стабиль ность выходного напряжения (равную 4—5%), что вполне достаточно для решения многих технических задач. [c.113]

    Электрические параметры газоразрядных стабилизаторов [c.94]

    Газоразрядные стабилизаторы напряжения, или стабилитроны, по своей конструкции и технологии изготовления подобны неоновым лампам. Они имеют увеличенные размеры катода с целью увеличения рабочего тока. Для обеспечения большей стабильности при изготовлении стабилитронов проводятся лучшая очистка исходных материалов и удлиненная до нескольких суток тренировка.[c.21]

    Применеше. Н. и неоно-гелиевую смесь используют в качестве рабочей среды в газовых лазерах, для наполнения газоразрядных источников света, сигнальных ламп ЭВМ и радиотехн. аппаратуры, ламп-индикаторов и стабилизаторов напряжения, как хладагент в технике низких т-р. [c.210]

    В области короче 2600 А интенсивность излучения ламп накаливания резко падает. Здесь более выгодно применять газоразрядные источники типа водородных и ксеноповых ламп. Водородные лампы излучают сплошной спектр в области 3200—1700 А. Лампы работают в режиме низковольтного дугового разряда. Из отечественных водородных ламп наибольшее распространение получили лампы типа ВСФУ-3 мощностью 25 вт, применяемые, например, в спектрофотометрах СФ-4. Питание этих ламп осуществляется от электронного стабилизатора ЭПС-86, поддерживающего по-  [c.109]


    Полупроводниковые стабилизаторы. Для стабилизации напряжения низковольтных источников тока удобно применять полупроводниковые стабилизаторы. Простейшая схема стабилизацрш с использованием опорного диода (стабилитрона) приведена на рис. И. 15, а. Напряжение к стабилитрону прикладывается в запирающем направлении, поэтому он включается в схему полярностью, обратной по отношению к указанной на корпусе диода. При повышении запирающего напряжения неосновные носители в иоле перехода диода приобретают такую энергию, что могут вызывать лавинообразную ионизацию. Поэтому прп повышении напряжения сила тока через диод резко возрастает и напряжение на диоде, включенном по схеме, показанной на рпс. И.15, а, остается практически постоянным. Такая схема стабилизации работает аналогично схеме с газоразрядным стабилитроном и обеспечивает стабильность выходного напряжения при колебаниях входного напряжения и тока нагрузки. [c.60]

    При нажатии кнопки Пуск напряжение сети 220 в подается на лампу увеличителя Л, а также через резистор и полупроводниковый диод Д1 на конденсатор С1. Выпрямленное напряжение с конденсатора С1 подается через ограничительный резистор Яг и газоразрядный стабилизатор напряжения СГ1П на обмотку О1 двухобмоточного электромагнитного реле с током срабатывания до 15 ма. При этом реле срабатывает и контакт К1 замыкается, а нормально замкнутый контакт К2 размыкается. Теперь при отпускании кнопки Пуск лампа увеличителя и реле останутся включенными, так как пусковая кнопка блокируется контактом К1. [c.70]


Стабилитрон в качестве регулятора напряжения

Полупроводниковое устройство, которое заставляет ток течь в обратном или прямом направлении, представляет собой стабилитрон, который обычно в значительной степени легирован и имеет p-n переход. Он специально разработан таким образом, чтобы при достижении определенного напряжения ток протекал в обратном направлении.

Особенности стабилитрона в том, что он имеет обратное напряжение пробоя. Что это значит? Ток, проводимый диодом, постоянен в обратном режиме, и падение напряжения также постоянно, независимо от величины приложенного напряжения или силы.Поэтому в электронике считается, что стабилитрон чрезвычайно полезен для регулирования напряжения в цепях.

Как изображена схема стабилитрона?

Как мы уже знаем, стабилитрон работает в режиме обратного смещения. Следовательно, отрицательная клемма источника питания подключена к материалу p-типа, а положительная клемма подключена к материалу n-типа в стабилитроне. Поскольку полупроводниковый материал сильно легирован, диод имеет тонкую область обеднения.

 

Как работает стабилитрон?

Для повышения проводимости стабилитрон легирован большим количеством примесей в полупроводниковом материале. Следовательно, область истощения истончается. Таким образом, приложение электрических полей через эту обедненную область усиливается, даже когда к системе приложено небольшое напряжение.

Что происходит, когда в стабилитроне отсутствует смещение? Полупроводниковый материал p-типа имеет валентную зону, в которой собираются электроны.Это приводит к нулевому току, протекающему через диод. Эта полоса затем называется электроном валентной зоны. Как только к этой валентной зоне прикладывается внешняя энергия, электроны начинают переходить из одной зоны в другую.

Что происходит, когда на стабилитрон подается обратное смещение? Бывает так, что диод ведет себя в режиме обратного смещения, когда напряжение Зенера равно напряжению питания. Мы должны помнить, что напряжение, известное как напряжение Зенера, возникает, когда обедненная область не только истончается, но и полностью исчезает.

Когда к диоду приложено обратное смещение, электрическое поле усиливается, так как обедненная область истончается. Таким образом, электроны перемещаются из валентной зоны полупроводникового материала p-типа в зону проводимости полупроводникового материала n-типа. Это движение разрушает барьер между двумя материалами. При этом напряжении и уровне поля тока диод проводит ток в обратном направлении смещения.

 

VI Характеристики стабилитрона

Когда диод находится в режиме прямого смещения, стабилитрон представляет собой не что иное, как обычный диод. Однако при подаче обратного смещения обратное напряжение возрастает. Это вызывает полный пробой стабилитрона.

Этот пробой вызывает протекание тока в обратном направлении, что называется напряжением пробоя. Графики показывают нам, что диод Зенера обладает довольно большим сопротивлением и пробой не является линейным или вертикальным.

Следовательно, напряжение стабилитрона определяется следующим уравнением — V = VZ + IZRZ

Применение стабилитрона

Стабилитроны в основном используются в промышленных и коммерческих целях.Стабилизатор напряжения используется для регулирования напряжения. Здесь колеблющееся напряжение преобразуется в постоянное напряжение, подаваемое на силовую нагрузку. Поэтому стабилитрон обычно подключают параллельно нагрузке. Поскольку он способен поддерживать постоянное напряжение, он действует как регулятор или стабилизатор напряжения.

Коммерческие и промышленные здания используют огромные системы учета электроэнергии, которые легко подвержены перегрузкам. Однако эти мультиметры подключены параллельно стабилитрону, что предотвращает случайные перегрузки системы.Когда происходит перегрузка, большая часть тока проходит через диод, поэтому счетчик защищен.

Два стабилитрона соединены встречно-встречно и в противоположных направлениях последовательно с сопротивлением цепи, из-за чего синусоида легко преобразуется в прямоугольную.

Стабилитрон также имеет определенные характеристики для таких значений, как напряжение Зенера, минимальный ток, необходимый для пробоя, и максимальный ток, мощность, которая может рассеиваться стабилитроном, температурная стабильность диода и сопротивление Зенера.

Как можно использовать стабилитрон в качестве регулятора напряжения? – Gzipwtf.com

Как можно использовать стабилитрон в качестве регулятора напряжения?

Стабилитроны

могут использоваться для получения стабилизированного выходного напряжения с низкими пульсациями при изменяющихся условиях тока нагрузки. При пропускании через диод небольшого тока от источника напряжения через подходящий токоограничивающий резистор (RS) стабилитрон будет проводить ток, достаточный для поддержания падения напряжения Vout.

Что делает стабилитрон 5V?

Основы защиты входа стабилитрона

A 5.Стабилитрон 1 В блокирует ток в обратном направлении до 5,1 В. Если напряжение больше 5,1 В через стабилитрон, он позволяет току проходить через него. Эта функция стабилитрона делает его отличным компонентом защиты от перенапряжения.

Какое выходное напряжение в стабилизаторе напряжения Зенера?

Регулятор напряжения Зенера Использовался стабилитрон с VZ = 12 В, тогда как значение последовательного резистора R можно определить, как показано на рисунке, где Vi — входное напряжение, Vo — стабилизированное выходное напряжение (12 В). , IL — ток, потребляемый нагрузкой.

Что такое регулировка стабилитрона?

Функция регулятора заключается в обеспечении постоянного выходного напряжения на параллельно подключенной к нему нагрузке, несмотря на пульсации напряжения питания или изменение тока нагрузки, а стабилитрон будет продолжать регулировать напряжение до тех пор, пока диоды не перестанут работать. ток падает ниже минимального значения IZ(min) в …

Как работает стабилитрон?

Стабилитрон работает как обычный диод, когда он смещен в прямом направлении.Однако при подключении в режиме обратного смещения через диод протекает небольшой ток утечки. Когда обратное напряжение увеличивается до заданного напряжения пробоя (Vz), через диод начинает протекать ток.

Что такое стабилитрон, где он используется?

Стабилитроны

используются для регулирования напряжения, в качестве опорных элементов, ограничителей перенапряжения, а также в коммутационных устройствах и схемах ограничения. Регулятор напряжения. Напряжение нагрузки равно напряжению пробоя VZ диода.

Что такое источник питания с стабилитроном?

Резистор R помогает регулировать ток через диод Зенера. По мере увеличения тока нагрузки часть тока, протекавшего через стабилитрон, уходит в нагрузочное устройство, уменьшая ток стабилитрона, но напряжение остается постоянным.

Какие характеристики стабилитрона позволяют использовать его в качестве регулятора в источнике питания?

Кроме того, падение напряжения на диоде остается постоянным в широком диапазоне напряжений, что делает стабилитроны подходящими для использования в регулировке напряжения. Стабилитрон работает как обычный диод в режиме прямого смещения и имеет напряжение включения от 0,3 до 0,7 В.

Потребляет ли регулятор напряжения питание?

Нет, стабилизатор напряжения не снижает энергопотребление. Стабилизаторы напряжения используются для уменьшения колебаний напряжения за счет включения-выключения электрических устройств.

Для чего нужен стабилитрон?

Диоды Зенера

широко используются в электронном оборудовании всех видов и являются одним из основных строительных блоков электронных схем.Они используются для создания маломощных стабилизированных шин питания из более высокого напряжения и для обеспечения опорного напряжения для цепей, особенно стабилизированных источников питания.

Когда стабилитрон работает как обычный диод?

Стабилитроны

работают как обычные диоды при прямом смещении. Однако они предназначены для того, чтобы позволить току течь в обратном направлении, когда обратное напряжение равняется его номинальному напряжению Зенера. В отличие от обычных выпрямительных диодов, которые никогда не предназначены для работы при пробое или вблизи него, стабилитрон предназначен для работы в области пробоя.

Чем стабилитрон отличается от обычного диода?

Разница между диодом и стабилитроном Диод может проводить ток только в одном направлении, тогда как стабилитрон позволяет проводить ток в обоих направлениях. Обычный диод будет безвозвратно поврежден при большом обратном токе, а стабилитрон — нет. Количество легирования полупроводниковых слоев P и N в этих двух устройствах разное.

Как стабилитрон работает при постоянном напряжении?

Диод Зенера, работающий при пробое, действует как регулятор напряжения, поскольку он поддерживает почти постоянное напряжение, равное напряжению Зенера, на своих клеммах в заданном диапазоне значений обратного тока.Это постоянное падение напряжения на стабилитроне, вызванное обратным пробоем, представлено символом напряжения постоянного тока.

Стабилитрон в качестве регулятора напряжения

Для ограничения мощности диода к цепи подключен параллельный резистор. Он подключен к постоянному току. Он разработан таким образом, что может работать и в аварийных ситуациях.

Мы не используем стандартный переходной диод, так как малая номинальная мощность диода может выйти из строя, если к его напряжению пробоя приложено обратное смещение. Ток стабилитрона всегда должен быть минимальным, когда используются минимальный уровень напряжения и максимальный ток нагрузки.

ZENER диодный регулятор напряжения Формула

максимальный ток, который может проходить через ZENER DIOODE, может быть рассчитан с использованием формулы,

P Z = V Z x I Z

I Z = P 03 = P Z / V Z (AMPS)

Где,

IZ → Ток через ZENER DIODE

PZ → Максимальная мощность ДИНУТНЫЙ ДИНЕЗНЫЙ МОЖЕТ ДИЗАВИТЬСЯ

ВЗ → Напряжение стабилитрона

Пример. Максимальный ток, который может выдержать стабилитрон 15 В, 60 Вт, составляет Iz = Pz / Vz = 60/15 = 4 ампер.

Что следует помнить на основе стабилитрона в качестве регулятора напряжения

  • Стабилитрон используется в качестве регулятора напряжения с использованием обратного смещения, чтобы гарантировать, что напряжение остается стабильным.
  • Регулятор напряжения — это устройство, которое регулирует величину напряжения.
  • Обратный ток в обратном направлении смещения отсутствует, пока не будет достигнуто напряжение пробоя.
  • Ток стабилитрона всегда должен быть минимальным, когда используются минимальный уровень напряжения и максимальный ток нагрузки.
  • Максимальный ток, который может протекать через стабилитрон, можно рассчитать по формуле Pz = Vz x Iz

Примеры вопросов на основе стабилитрона в качестве регулятора напряжения

Вопросы. Почему стабилитрон используется в качестве регулятора напряжения? (2 балла)

Ответ. Диод Зенера был разработан специально для этой цели. Полупроводящий силиконовый материал, используемый в стабилитроне в качестве регулятора напряжения, позволяет ему работать без поломок как при прямом, так и при обратном напряжении.Это было бы невозможно с обычным диодом.

Вопросы. Как стабилитрон действует как регулятор напряжения? (2 балла)

Ответ. Имеется небольшой ток утечки, когда на стабилитрон подается обратное смещение, пока не будет достигнуто напряжение пробоя или выход постоянного тока. В этот момент ток начинает течь без перерыва, без изменения напряжения. В результате постоянное напряжение помогает стабилитрону выполнять функцию регулятора напряжения.

Вопросы.Что такое пробой Зенера? (2 балла)

Ответ. Уменьшение стабилитрона происходит, когда выпрямитель и стабилитрон выходят из строя одновременно.

Вопросы. От чего зависит обратное напряжение пробоя? (2 балла)

Ответ. Зависит от уровня легирования ре- и р-типа секций диода. В диодах общего назначения каждая секция слегка легирована. Они имеют высокое значение обратного напряжения пробоя. У стабилитронов каждая секция сильно легирована.Они имеют низкое значение обратного напряжения пробоя.

Вопросы. Что такое коленное напряжение? (2 балла)

Ответ. Прямое напряжение, выше которого ток начинает быстро возрастать с напряжением, называется напряжением включения или колена диода.

Вопросы. Назовите полупроводниковый прибор, который можно использовать для регулирования нерегулируемого источника питания постоянного тока. С помощью 7-вольтовых характеристик этого устройства объясните принцип его работы. (Дели, 2011 г.) (2 балла)

Ответ .В качестве регулятора напряжения используются стабилитроны.

Принцип: Стабилитрон работает в области обратного пробоя. Напряжение на нем остается постоянным, равным напряжению пробоя при большом заряде обратным током

Ques. Как изготавливается стабилитрон, чтобы сделать его полупроводниковым диодом специального назначения? Нарисуйте принципиальную схему стабилитрона в качестве стабилизатора напряжения и объясните его работу. (CBSE 2009) (2 балла)

Ответ .Изготовление стабилитрона Зенер-диод изготавливается путем сильного легирования полупроводников как p-, так и n-типа, и, следовательно, ширина обедненного слоя становится тонкой, что приводит к созданию большого электрического поля для увеличения тока даже при приложении обратного напряжения 4 или 5 В. V.

(i)Диоды Зенера используются в качестве стабилизатора напряжения.

Принцип Стабилитрон работает в области обратного пробоя. Напряжение на нем остается постоянным, равным напряжению пробоя при большом заряде обратным током

Ques.Напишите основное применение (i) фотодиода (ii) стабилитрона (CBSE 2010) (2 балла)

Ответ . В основном фотодиоды используются для демодуляции оптического сигнала и обнаружения оптического сигнала. В основном стабилитроны используются в качестве стабилизатора постоянного напряжения.

Вопросы. Объясните с помощью принципиальной схемы, как работает стабилитрон в качестве регулятора постоянного напряжения? Нарисуйте его ВАХ. (CBSE 2009) (2 балла)

Ответ . В качестве регулятора напряжения используются стабилитроны.

Принцип: Стабилитрон работает в области обратного пробоя. Напряжение на нем остается постоянным, равным напряжению пробоя при большом заряде обратным током

Ques. Определите используемый полупроводниковый диод.

(ii) Нарисуйте принципиальную схему, чтобы получить данные характеристики этого устройства.

(iii) Кратко объясните, как этот диод можно использовать в качестве регулятора напряжения. (Дели, 2008 г.) (2 балла)

Ответ .(i) Стабилитрон

(ii) Из рисунка видно, что устройство X представляет собой двухполупериодный выпрямитель. Принципиальная схема показана на рисунке ниже:

Зенеровский диод подключен к нерегулируемому постоянному напряжению в обратном смещении. Когда входное напряжение увеличивается, тогда увеличивается ток через R и, следовательно, увеличивается падение напряжения на Rp, в то время как напряжение на стабилитроне остается постоянным. Напряжение на стабилитроне остается постоянным за пределами напряжения Зенера, и, следовательно, такое же / постоянное регулируемое напряжение получается на RL.

(iii) Стабилитрон используется в качестве стабилизатора напряжения.

Принцип: Стабилитрон работает в области обратного пробоя. Напряжение на нем остается постоянным, равным напряжению пробоя при большом заряде обратным током

Калькулятор стабилизатора стабилитрона | Рассчитать регулятор стабилитрона

Формула регулятора стабилитрона

Регулятор стабилитрона = (напряжение питания-напряжение стабилитрона)/последовательный резистор
I с = (V i -V z )/R с

Что такое стабилитроны?

Диод Зенера ведет себя точно так же, как обычный диод общего назначения, состоящий из кремниевого PN-перехода, и при смещении в прямом направлении, т. е. положительном аноде по отношению к его катоду, он ведет себя точно так же, как обычный сигнальный диод, пропускающий номинальный ток.
Однако, в отличие от обычного диода, который при обратном смещении блокирует любое протекание тока через себя, то есть катод становится более положительным, чем анод, как только обратное напряжение достигает заданного значения, стабилитрон начинает проводить в обратное направление.

Что такое стабилизатор стабилитрона?

Стабилитроны можно использовать для получения стабилизированного выходного напряжения с низкими пульсациями при различных условиях тока нагрузки.При пропускании через диод небольшого тока от источника напряжения через подходящий токоограничивающий резистор (RS) стабилитрон будет проводить ток, достаточный для поддержания падения напряжения Vout.
Функция регулятора напряжения заключается в обеспечении постоянного выходного напряжения на нагрузку, подключенную параллельно ему, несмотря на пульсации напряжения питания или колебания тока нагрузки. Стабилитрон будет продолжать регулировать свое напряжение до тех пор, пока ток удержания диодов не упадет ниже минимального значения тока в области обратного пробоя.

Как рассчитать регулятор стабилитрона?

Калькулятор стабилизатора стабилитрона использует Стабилитрон = (напряжение питания — напряжение стабилитрона)/последовательный резистор для расчета стабилитрона. параллельно с нагрузочным резистором в этом обратном смещенном состоянии.Стабилизированное выходное напряжение всегда выбирается равным напряжению пробоя диода. Регулятор стабилитрона обозначается символом I s .

Как рассчитать стабилитрон с помощью этого онлайн-калькулятора? Чтобы использовать этот онлайн-калькулятор для регулятора стабилитрона, введите напряжение питания (V i ) , напряжение стабилитрона (V z ) и последовательный резистор (R s ) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет регулятора стабилитрона с заданными входными значениями -> 0,14 = (12-5)/50 .

Диод Зенера-Объяснение работы Принципиальная схема приложений: Стабилитрон в качестве регулятора напряжения

Правильно легированный кристаллический диод, который имеет резкое напряжение пробоя, называется стабилитроном. Стабилитрон — это особый тип полупроводникового диода, который работает в области пробоя. Диод Зенера использует обратные (VR/IR) характеристики для своей работы.Следовательно, он всегда подключен в цепи в обратном направлении, т. е. всегда имеет обратное смещение.

Пояснение

Стабилитрон действует как обычный диод при работе в режиме прямого смещения, но при работе в режиме обратного пробоя стабилитрон имеет чрезвычайно стабильное напряжение пробоя в широком диапазоне уровней тока. Следовательно, стабилитрон действует как основа стабилизаторов напряжения.

  • Стабилитрон подобен обычному диоду, за исключением того, что он правильно легирован, чтобы иметь резкое напряжение пробоя.
  • Стабилитрон всегда подключен в обратном направлении, т. е. всегда имеет обратное смещение.
  • Стабилитрон имеет резкое напряжение пробоя, называемое напряжением Зенера VZ.
  • при прямом смещении его характеристики такие же, как у обычного диода.
  • Стабилитрон сразу не сгорел, так как попал в область пробоя. Пока внешняя цепь, подключенная к диоду, ограничивает ток диода до значения, меньшего, чем значение перегорания, диод не сгорит. Уменьшив обратное напряжение ниже напряжения Зенера (VZ), стабилитрон можно вывести из уровня пробоя и восстановить в состояние до пробоя.

Символ стабилитрона

Символ стабилитрона такой же, как у обычного диода, за исключением того, что полоса имеет Z-образную форму.

Стабилитрон

Характеристики стабилитрона

Напряжение Vz: Обратное напряжение пробоя от 2,4 В до примерно 200 В; максимальное до 1 кВ
Ток Iz (макс.): Максимальный ток при номинальном напряжении Зенера Vz — от 200 мкА до 200 А.
Ток Iz (мин.): Минимальный ток, необходимый для пробоя диода— 5 мА и 10 мА.
Номинальная мощность: Максимальная мощность, которую может рассеивать стабилитрон, является произведением напряжения на диоде и протекающего через него тока.
Типичные значения: 400 мВт, 500 мВт, 1 Вт и 5 Вт; для поверхностного монтажа типичны 200 мВт, 350 мВт, 500 мВт и 1 Вт.
Допуск по напряжению: Обычно ±5%.
Термостойкость: Диоды около 5 В стабильны.
Сопротивление Зенера (Rz): Диод имеет некоторое сопротивление, как видно из ВАХ.

Пробой стабилитрона

Когда стабилитрон работает в режиме обратного смещения, всегда будут одни и те же термически образованные электроны и дырки. По мере увеличения обратного напряжения свободные электроны движутся с большей скоростью. Чем выше напряжение обратного смещения, тем выше скорость электронов, поэтому электроны сталкиваются с атомом полупроводника, выбрасывая валентные электроны, и это явление продолжается до тех пор, пока в диоде не потечет большой ток, и этот процесс называется пробоем.

Обычно есть три поломки в Zener Diode:

    1. Zener Crosule
    2. пробой на лавину

    1. Держается поломка:

    в обыкновенном диоде, при обратном смещении увеличивается до пробивного значения, через устройство протекает большой ток. Это приведет к перегреву устройства, что приведет к его необратимому разрушению, и этот процесс является необратимым.

    2. Пробой Зенера:

    В сильнолегированном диоде с PN-переходом эффект Зенера возникает из-за спонтанной генерации пар дырка-электрон в области перехода под действием сильного электрического поля на нем. Ионизация происходит за счет более высокого электрического поля, что приводит к разрыву связей и протеканию сильного тока. Этот эффект представляет собой отрицательный температурный коэффициент (NTC), т. е. повышение температуры вызывает уменьшение протекания тока из-за большей ионизации и меньшей подвижности ионов, что происходит при низком напряжении. Это обратимый процесс.

    3. Лавинный пробой:

    В слаболегированном диоде с PN-переходом высокоскоростные электроны из-за большого обратного напряжения смещения сталкиваются с валентными электронами атомов, закрепленных в кристаллической решетке обедненной области. В результате часть электронов высвобождается из ковалентной связи, создавая новые пары дырочных электронов. Ионизация происходит за счет столкновений высокоскоростных электронов с валентными электронами обедненной области, имеет положительный температурный коэффициент (ПТК) i.е. увеличение температуры вызывает увеличение протекания тока происходит при высоком напряжении. Это также обратимый процесс.

     

    Кривая характеристик стабилитрона

    Стабилитрон использует обратную (VR/IR) характеристику для своей работы. Поэтому он всегда подключен в цепи в обратном направлении, т. е. всегда смещен в обратном направлении. Когда мы увеличиваем обратное напряжение от 0 В, возникает очень небольшой обратный ток IR (несколько мкА), который практически остается постоянным до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение пробоя. Как только достигается напряжение пробоя (=VZ, напряжение Зенера), стабилитрон начинает проводить сильный ток.

    Стабилитрон в качестве стабилизатора напряжения

    Стабилитрон можно использовать в качестве регулятора напряжения для обеспечения постоянного напряжения от источника, напряжение которого может изменяться в достаточном диапазоне. Зенеровский диод с напряжением Зенера Vz обратно подключен к нагрузке RL, на которой требуется постоянный выходной сигнал. Последовательное сопротивление R поглощает колебания выходного напряжения, чтобы поддерживать постоянное напряжение на нагрузке.Стабилитрон будет поддерживать постоянное напряжение Vz(=E0) на нагрузке до тех пор, пока входное напряжение не упадет ниже Vz.

    Если схема правильно спроектирована, напряжение нагрузки E0 остается практически постоянным (равным vz), даже если входное напряжение Ei и сопротивление нагрузки RL могут изменяться в широком диапазоне.

     

    Рис. (i)

    Рис. (ii)

    • Предположим, что входное напряжение увеличивается. Поскольку стабилитрон находится в области пробоя, стабилитрон эквивалентен батарее Vz, как показано на рисунке (ii).Ясно, что выходное напряжение остается постоянным при Vz(=E0). Избыточное напряжение падает на последовательном сопротивлении R. Это вызовет увеличение значения полного тока I. Зенер будет проводить увеличение тока в I при этом ток нагрузки остается постоянным. Следовательно, выходное напряжение E0 остается постоянным независимо от изменений входного напряжения (Ei).
    • Теперь предположим, что входное напряжение постоянно, но сопротивление нагрузки RL уменьшается. Это приведет к увеличению тока нагрузки.Дополнительный ток не может исходить от источника, потому что падение R не изменится, поскольку стабилитрон находится в пределах своего диапазона регулирования. Дополнительный ток нагрузки возникнет из-за уменьшения тока Зенера Iz. Выходное напряжение остается постоянным (=E0=Vz).

    Связанные термины:

    Дополнительные примечания по электротехнике:

    .

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.