Стабилитрон и его применение

Стабилитрон это тоже диод, кремниевый, но предназначен он не для выпрямления переменного тока, хотя и может выполнять такую функцию, а для стабилизации, т.е. поддержания постоянства напряжения в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры. Внешний вид одной из конструкций наиболее распространенных среди радиолюбителей стабилитронов и его графическое обозначение показаны на рис. 81.

По устройству и принципу работы кремниевые стабилитроны _ широкого применения аналогичны плоскостным выпрямительным диодам. Но работает стабилитрон не на прямом, как выпрямительные или высокочастотные диоды, а на том участке обратной ветви вольт амперной характеристики, где незначительное обратное напряжение вызывает значительное увеличение обратного тока через прибор. Разобраться в сущности действия стабилитрона тебе поможет его вольт амперная характеристика, показанная на рис. 82, а. Здесь (как и на рис. 75) по горизонтальной оси отложены в некотором масштабе обратное напряжение U_обр, а по вертикальной оси вниз обратный ток I_обр. Напряжение на стабилитрон подают в обратной полярности, т.е. включают так, чтобы его анод был соединен с отрицательным полюсом источника питания. При таком включении через стабилитрон течет обратный ток I_обр. По мере увеличения обратного напряжения обратный ток растет очень медленно характеристика идет почти параллельно оси U_обр.

Но при некотором напряжении U_обр (на рис. 82, а около 8 В) р n переход стабилитрона пробивается и через него начинает течь значительный обратный ток. Теперь вольт амперная характеристика резко поворачивает и идет вниз почти параллельно оси I_обр. Этот участок И является для стабилитрона рабочим. Пробой же р n перехода не введет к порче прибора, если ток через него не превышает некоторого допустимого значения.

остается практически неизменным стабильным. Резистор R ограничивает максимально допустимый ток, текущий через стабилитрон.

Со стабилизаторами напряжения тебе неоднократно придется иметь дело на практике.

Вот наиболее важные параметры стабилитрона: напряжение стабилизации U_ст, ток стабилизации I_ст, минимальный ток стабилизации I_{ст min} и максимальный ток стабилизации I_{ст max} Параметр U_ст это то напряжение, которое создается между выводами стабилизатора в рабочем режиме. Наша промышленность выпускает кремниевые стабилитроны на напряжение стабилизации от нескольких вольт до 180 В. Минимальный ток стабилизации I_{ст min} это наименьший ток через прибор, при котором начинается устойчивая работа в режиме пробоя (на рис. 82, а штриховая линия I_{ст min} с уменьшением этого тока прибор перестает стабилизировать напряжение. Максимально допустимый ток стабилизации I_{ст max} это наибольший ток через прибор (не путай с током, текущим в цепи, питающейся от стабилизатора напряжения), при котором температура его р n перехода не превышает допустимой (на рис. 82, а штриховая линия I_{ст max} . Превышение тока I_{ст max} ведет к тепловому пробою р n перехода и, естественно, к выходу прибора из строя.

Основные параметры некоторых стабилитронов, наиболее часто используемых в радиолюбительских конструкциях, приведены в приложении 3. В сетевом блоке питания, например, о котором я буду рассказывать в восьмой беседе, будет использован стабилитрон Д813. Напряжение его стабилизации (при I_ст = 5 мА) может быть от 11,5 до 14 В, I_{ст min} =ЗмА,=20мА, I_{ст max} максимальная рассеиваемая мощность P_max (U_ст ∙ I_{ст max}) 280 мВт.

Перейдем к транзисторам.