Диод зенера что это > Как создать музыку?
Музыка: как это делается    

Диод зенера что это

Диод зенера что это

0a9e6d14

Как работает стабилитрон

Диод Зенера или стабилитрон (полупроводниковый стабилитрон) представляет собой особый диод, функционирующий в режиме устойчивого пробоя в условиях обратного смещения p-n перехода. До момента наступления этого пробоя, ток через стабилитрон протекает лишь очень малый, ток утечки, в силу высокого сопротивления запертого стабилитрона.

Но когда наступает пробой, ток мгновенно вырастает, поскольку дифференциальное сопротивление стабилитрона составляет в этот момент от долей до сотен Ом. Таким образом, напряжение на стабилитроне весьма точно поддерживается в определенном диапазоне обратных токов, относительно широком.

Стабилитрон называют диодом Зенера (от англ. Zener diode) в честь ученого, впервые открывшего явление туннельного пробоя, американского физика Кларенса Мэлвина Зенера (1905 — 1993).

Открытый Зенером электрический пробой p-n перехода, связанный с туннельным эффектом, явлением просачивания электронов сквозь тонкий потенциальный барьер, называется теперь эффектом Зенера, который и служит сегодня в полупроводниковых стабилитронах.

Физическая картина эффекта заключается в следующем. При обратном смещении p-n перехода энергетические зоны перекрываются, и электроны могут переходить из валентной зоны p-области в зону проводимости n-области, благодаря электрическому полю, это повышает количество свободных носителей заряда, и обратный ток резко возрастает.

Таким образом, главным назначением стабилитрона является стабилизация напряжения. Промышленностью выпускаются полупроводниковые стабилитроны с напряжениями стабилизации от 1,8 В до 400 В, большой, средней и малой мощности, которые отличаются максимально допустимым обратным током.

На этой базе изготавливают простые стабилизаторы напряжения. На схемах стабилитроны обозначаются символом похожим на символ диода, с тем лишь отличием, что катод стабилитронов изображается в форме буквы «Г».

Стабилитроны скрытой интегральной структуры, с напряжением стабилизации около 7 В — это самые точные и стабильные твердотельные источники опopного напряжения: лучшие их экземпляры хаpaктеристически близки к нормальному гальваническому элементу Вестона (эталонный ртутно-кадмиевый гальванический элемент).

К стабилитронам особого типа относятся высоковольтные лавинные диоды («TVS-диоды» и «супрессоры»), которые широко применяются в цепях защиты от перенапряжений всевозможной аппаратуры.

Как видим, стабилитрон, в отличие от обычного диода, работает на обратной ветви ВАХ. В обычном диоде, если к нему приложить обратное напряжение, может возникнуть пробой по одному из трех путей (или по всем сразу): туннельный пробой, пробой лавинный и пробой вследствие теплового разогрева токами утечки.

Тепловой пробой кремниевым стабилитронам не важен, ибо они проектируются так, чтобы или туннельный, или лавинный пробой, либо оба типа пробоя одновременно наступали задолго до тенденции к тепловому пробою. Серийные стабилитроны на данный момент изготавливаются преимущественно из кремния.

Пробой при напряжении ниже 5 В — проявление эффекта Зенера, пробой выше 5 В — проявление лавинного пробоя. Промежуточное напряжение пробоя около 5 В, как правило, является результатом сочетания двух этих эффектов. Напряженность электрического поля в момент пробоя стабилитрона составляет около 30 МВ/м.

Пробой стабилитрона происходит в умеренно легированных полупроводниках р-типа и сильно легированных полупроводниках n-типа. При повышении температуры на стыке уменьшается срыв стабилитрона и вклад лавинного пробоя увеличивается.

Стабилитроны имеют следующие типичные хаpaктеристики. Vz – напряжение стабилизации. В документации указываются два значения для этого параметра: максимальное и минимальное значение напряжения стабилизации. Iz – минимальный ток стабилизации. Zz – сопротивление стабилитрона. Izk и Zzk– ток и динамическое сопротивление при постоянном токе. Ir и Vr — максимальный ток утечки и напряжение при заданной температуре. Tc — температурный коэффициент. Izrm — максимальный ток стабилизации стабилитрона.

Стабилитроны широко применяют в качестве самостоятельных стабилизирующих элементов, а также источников образцовых напряжений (опopных напряжений) в стабилизаторах на транзисторах.

Для получения малых образцовых напряжений стабилитроны включают и в прямом направлении, как обычные диоды, тогда напряжение стабилизации одного стабилитрона будет равно 0,7 — 0,8 вольт.

Максимальная рассеиваемая корпусом стабилитрона мощность, обычно лежит в диапазоне от 0,125 до 1 ватта. Этого, как правило, достаточно для нормальной работы цепей защиты от импульсных помех и для построения маломощных стабилизаторов.

Стабилитрон

Само название этого прибора “стабилитрон” созвучно слову стабильность или постоянство чего — либо или в чем — либо. В жизни человека очень важна стабильность, стабильность в зарплате, цены в магазине и прочее. В электронике стабильность напряжения питания очень важный, основной параметр, который при настройке или ремонте электронного оборудования проверяют в первую очередь. Напряжение в электрической сети может меняться в зависимости от общей нагрузки, качества электроснабжающих сетей, и еще многих других факторов, но напряжение питания электронных устройств, при этом, должно оставаться неизменным с определенной заданной величиной.

И так, что же такое стабилитрон.

Википедия, тебе даст такое определение:

«Полупроводнико́вый стабилитро́н, или диод Зенера — это полупроводниковый диод, работающий при обратном смещении в режиме пробоя. До наступления пробоя через стабилитрон протекают незначительные токи утечки. «

Все правильно, но слишком заумно.

Я попробую сказать проще

Стабилитрон — это такой полупроводниковый прибор, который стабилизирует напряжение.

Считаю, что на первых порах этого определения достаточно, (а как он стабилизирует напряжение, я расскажу ниже)

Принцип работы стабилитрона

Уважаемый читатель на этом рисунке изображен принцип работы стабилитрона.

Представь, что в некую емкость заливают воду, уровень воды в емкости, должен быть строго определенным, для того чтобы емкость не переполнилась в ней сделана переливная труба по которой вода превышающая заданный уровень будет выливаться из емкости.

Теперь от “сантехники” перейдем к электронике.

Обозначение стабилитрона на принципиальной схеме такое – же, как и у диода, отличие “черточка” катода изображается как буква Г.

Обозначение стабилитрона на схеме

Стабилитрон работает только в цепи постоянного тока, и пропускает напряжение в прямом направлении анод – катод так же — как и диод. В отличи от диода у стабилитрона есть одна особенность, если подать ток в обратном направлении катод – анод, ток через стабилитрон течь не будет, но ток в обратном направлении не будет течь только до тех пор, пока напряжение не превысит заданное значение.

Что является заданным значением напряжения для стабилитрона?

Стабилитрон имеет свои параметры – это напряжение стабилизации и ток. Параметр напряжение — указывает при какой величине напряжения стабилитрон будет пропускать ток в обратном направлении, параметром ток – задана сила тока, при которой стабилитрон может работать не повреждаясь.

Стабилитроны изготавливают для стабилизации напряжения различной величины, например, стабилитрон с обозначением V6.8 будет стабилизировать напряжение в пределах 6.8 Вольта.

Таблица рабочих параметров стабилитронов.

В таблице указаны основные параметры – это напряжение стабилизации и ток стабилизации. Есть и другие параметры, но они тебе пока не нужны. Главное понять суть работы стабилитрона и научиться выбирать нужный тебе для твоих схем и для ремонта радиоэлектроники.

Рассмотрим принципиальную схему объясняющую принцип работы стабилитрона.

Возьмем стабилитрон параметром — напряжение стабилизации 12Вольт. Для того чтобы через стабилитрон начал поступать ток в обратном направлении от катода к аноду, входное напряжение должно быть выше напряжения стабилизации стабилитрона (с запасом). Например — если стабилитрон рассчитан на напряжение стабилизации 12Вольт входное напряжение должно быть не меньше 15Вольт. Балластный резистор Rб ограничивает ток который будет проходить через стабилитрон до номинального. Как видишь, при напряжении, превышающем ток стабилизации стабилитрона, оный начинает сбрасывать лишнее напряжение через себя на минус. Иными словами, стабилитрон, выполняет роль переливной трубы, чем больше напор воды или величина электрического тока, тем сильнее открывается стабилитрон и наоборот при уменьшении напряжения, стабилитрон начинает закрываться, уменьшая прохождения тока через себя.

Эти изменения могут происходить как плавно, так и с огромной скоростью в малых интервалах времени, что позволяет добиться высокого коэффициента стабилизации напряжения.

Если напряжение на входе стабилизатора будет меньше 12Вольт, стабилитрон “закроется” и напряжение на выходе стабилизатора будет “плавать” так – же, как и на входе, при этом никакой стабильности напряжения не будет. Вот почему напряжение входное должно быть больше чем необходимое выходное (с запасом). Приведенная схема называется параметрический стабилизатор . Кто хочет полный расклад по расчету параметрического стабилизатора, пусть посетит ГУГЛ, нам начинающим для первого раза вполне достаточно, не будем заморачивать себя формулами.

Читать еще:  Как паять медь твердым припоем

Теперь перейдем к лабам (лабораторным работам :).

Перед тобой макет параметрического стабилизатора, на входе и выходе макета имеются вольтметры. Сейчас вольтметр на ВХОДЕ стабилизатора показывает 6 вольт на ВЫХОДЕ стабилизатора пpaктически такое же напряжение. Так как я уже говорил, стабилитрон макета имеет напряжение стабилизации 8и2 вольта, напряжение в 6 Вольт на ВХОДЕ стабилизатора, не превышает напряжение стабилизации стабилитрона, поэтому стабилитрон закрыт.

Теперь я повышаю напряжение на входе стабилизатора до 15 Вольт, напряжение на входе стабилизатора превысило напряжение стабилизации стабилитроне и на выходе стабилизатора достигло заданного напряжения стабилизации 8.2 Вольта таким оно и остается, пpaктически неизменным, даже при резких бросках напряжения, стабилитрон отpaбатывает мгновенно, поддерживая стабильность напряжения. Повторяюсь еще раз – “Для того чтобы параметрический стабилизатор работал правильно на входе всегда должно быть напряжение, превышающее напряжение стабилизации стабилитрона т. е. с запасом примерно 15-25%”

Так как ток стабилизации такого параметрического стабилизатора слишком мал, параметрический стабилизатор обычно применяют в блоках питания как стабилизирующий элемент схемы, где кроме самого стабилизатора присутствуют элементы регулировки напряжения, мощные транзисторы.

Пример — схема регулируемого стабилизатора (блока питания).

В современной электронике, параметрические стабилизаторы применяют все реже, в основном используя специальные микросхемы, которые представляют из себя довольно мощные стабилизаторы с очень хорошим коэффициентом стабилизации, они компактны и легко применимы.

Но о них мы поговорим в следующий раз. Тем не менее, параметрические стабилизаторы можно встретить во многих различных электронных схемах, поэтому знать их и понимать элементарно принцип работы нужно.

Как проверить стабилитрон

Для проверки стабилитрона, нужно знать как пользоваться мультиметром и воспользоваться методикой проверки полупроводникового диода, если есть возможность можно собрать схему параметрического стабилизатора и проверить стабилитрон в работе, как описано в этой статье. Если у тебя имеется стабилитрон и ты не знаешь его параметры (стерлась надпись на корпусе стаба), собрав схемку параметрического стабилизатора можно определить на какое напряжение стабилизации работает этот неопознанный стаб.

Стабилитрон (диод Зенера)

В данной статье мы подробно поговорим про диод Зенера или стабилитрон. Рассмотрим принцип работы и его хаpaктеристики, диодный стабилитрон, напряжение стабилитрона, и схему последовательно соединенных стабилитронов.

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.

Хаpaктеристики 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 хаpaктеристик 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 пpaктически постоянное, оказывается важной хаpaктеристикой 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.

Читать еще:  Как прозвонить тэн утюга

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 опopного 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 опopного 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

Стабилитрон или диод Зенера

Полупроводниковый прибор, каким является диод Зенера или как его еще называют стабилитрон , служит для стабилизации напряжения на выходе.

Принцип действия стабилитрона

Принцип работы прибора заключается в подаче на диод через резистор запирающего напряжения, величина которого превышает величину напряжения пробоя самого диода. До того времени, пока не наступил момент совершения пробоя, через стабилитрон идут токи утечки величина, которых очень незначительна, в тоже время сопротивление прибора очень высокое.

В момент совершения пробоя величина тока резко повысится, а значение дифференцированного сопротивления понизится до самых малых величин. Благодаря этому свойству режим пробоя хаpaктеризуется стабильным значением напряжения в широких границах обратного тока. Иными словами стабилитрон служит для распределения тока резистора, на который приходится избыток напряжения, а также тока, составляющего полезную нагрузку.

Рис. №1. Вольт-амперная хаpaктеристика (ВАХ) стабилитрона. Для работы стабилитрона используются участки ВАХ, на которых при существенных изменениях тока, напряжение пpaктически не изменяется, что бывает при обратном подключении прибора на участке электрического пробоя.

Рис.№2. Стабилитрон с резистором

Рис. №3. Стабилитрон, состоящий из двух последовательно-встречно подключенных диодов, служит для ограничения напряжения обеих полярностей.

Основа действия прибора строится на двух механизмах – это туннельный пробой и p-n-переход, его называют эффект Зенера и лавинный пробой p-n-перехода.

Основные электрические параметры, хаpaктеризующие стабилитрон

Рис. №4. Электрические хаpaктеристики важные для стабилитрона.

Пояснение главных величин, которые хаpaктеризуют стабилитрон:

  • Стабилизирующее напряжение – U раб, оно соответствует средней точке в месте стабилизации. Напряжение стабилизации – средняя величина между минимальным и предельно-максимальным значением стабилизируемого напряжения.
  • Минимальный ток стабилизации, для этого значения осуществляется лавинный пробой p-n-перехода обратимого действия, он неизменно соответствует минимальному значению стабилизируемого напряжения.
  • Максимальный предельно-допустимый ток стабилитрона.
  • Ток стабилизации или прямой ток, он определяется, как – Iст.ном = Imax – Imin. (он способен выдержать в течение продолжительного отрезка времени p-n-переход без термического разрушения.
  • Температурный коэффициент – величина, которая служит для определения отношения изменяющейся температуры окружающей среды при токе неизменной величины. Для каждого типа стабилитрона свойствен свой коэффициент температуры.
  • Дифференциальное сопротивление – величина, которая зависит от приращения стабилизационного напряжения к приращению тока в определенном диапазоне частоты.
  • Рассеиваемая мощность – величина мощности, обеспечивающей необходимую надежность и рассеиваемую на стабилитроне.

Типы стабилитронов

Существует три основных типа стабилитронов:

  1. Прецизионные стабилитроны – для них свойственно наличие повышенной стабильности напряжения. Пример: 2С191 или КС211.
  2. Двухсторонние – ограничивают и стабилизируют двухполярное напряжение. Пример: 2С170А или 2С182А.
  3. Быстродействующий стабилитрон – пониженная величина барьерной емкости и небольшая работа переходного процесса – это делает возможным работать в области кратковременных импульсов напряжений. Это такие стабилитроны: 2С175Е; КС182Е; 2С211Е.

Распределение по мощности – это мощные и маломощные стабилитроны.

Особенности использования стабилитронов

Для использования стабилитронов, особенно российских производителей не желательна работа вне зоны пробоя, что является следствием повышения, со временем, тока утечки. Например, на стабилитрон рассчитанный на U15 В, не рекомендуется подавать отличное от расчетного значение напряжения, по крайней мере необходимо следить за минимальным током стабилизации.

Во время неудачного разброса напряжений, при выборе его к предельному значению, может произойти перегрев устройства и возникает режим пробоя.

Нежелательно подключать стабилитроны в сеть в качестве пpeдoxpaнителя, последствия для стабилитрона будут плачевны, при превышении значения тока они выйдут из строя. Для защиты лучше всего использовать, в некоторых случаях, специализированные стабилитроны (супрессоры) марки ZY5.6. Установка стабилитрона (диода Зенера) в цепь низковольтного питания крайне нежелательно из того, что туннельный пробой при U обладает отрицательным температурным коэффициентом.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Диод Зенера

Стабилитрон (диод Зенера) — полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения в источниках питания. По сравнению с обычными диодами имеет достаточно низкое регламентированное напряжение пробоя (при обратном включении) и может поддерживать это напряжение на постоянном уровне при значительном изменении силы обратного тока. Материалы, используемые для создания p-n перехода стабилитронов, имеют высокую концентрацию примесей. Поэтому, при относительно небольших обратных напряжениях в переходе возникает сильное электрическое поле, вызывающее его электрический пробой, в данном случае являющийся обратимым (если не наступает тепловой пробой вследствие слишком большой силы тока).

В основе работы стабилитрона лежат два механизма:

  • Лавинный пробой p-n перехода
  • Туннельный пробой p-n перехода (Эффект Зенера в англоязычной литературе)

Несмотря на схожие результаты действия, эти механизмы различны, хотя и присутствуют в любом стабилитроне совместно, но преобладает только один из них. У стабилитронов до напряжения 5,6 вольт преобладает туннельный пробой с отрицательным температурным коэффициентом, выше 5,6 вольт доминирующим становится лавинный пробой с положительным температурным коэффициентом. При напряжении, равном 5,6 вольт, оба эффекта уравновешиваются, поэтому выбор такого напряжения является оптимальным решением для устройств с широким температурным диапазоном применения.

Пробойный режим не связан с инжекцией неосновных носителей заряда. Поэтому в стабилитроне инжекционные явления, связанные с накоплением и рассасыванием носителей заряда при переходе из области пробоя в область запирания и обратно, пpaктически отсутствуют. Это позволяет использовать их в импульсных схемах в качестве фиксаторов уровней и ограничителей.

  • прецизионные — обладают повышенной стабильностью напряжения стабилизации, для них вводятся дополнительные нормы на временную нестабильность напряжения и температурный коэффициент напряжения (например: 2С191, КС211, КС520);
  • двуханодные — обеспечивают стабилизацию и ограничение двухполярных напряжений, для них дополнительно нормируется абсолютное значение несимметричности напряжения стабилизации (например: 2С170А, 2С182А);
  • быстродействующие — имеют сниженное значение барьерной ёмкости (десятки пФ) и малую длительность переходного процесса (единицы нс), что позволяет стабилизировать и ограничивать кратковременные импульсы напряжения (например: 2С175Е, КС182Е, 2С211Е).

Существуют микросхемы линейных регуляторов напряжения с двумя выводами, которые имеют такую же схему включения, что и стабилитрон, и зачастую, такое же обозначение на электрических принципиальных схемах. [1]

Параметры

Основным параметром стабилитронов является напряжение стабилизации — значение напряжения на стабилитроне при прохождении заданного тока стабилизации. Пробивное напряжение диода, а значит, напряжение стабилизации стабилитрона зависит от толщины p-n-перехода или от удельного сопротивления базы диода. Поэтому разные стабилитроны имеют различные напряжения стабилизации (от 3 до 400 В).

Читать еще:  Как вставить провода в фишку

Важным параметром стабилитрона является температурный коэффициент напряжения стабилизации — величина, определяемая отношением относительного изменения температуры окружающей среды при постоянном токе стабилизации. Значения этого параметра у различных стабилитронов различны. Коэффициент может иметь как положительные так и отрицательные значения для высоковольтных и низковольтных стабилитронов соответственно. Изменение знака соответствует напряжению стабилизации порядка 6В.

Стабилитрон — Zener diode

Стабилитрон представляет собой особый тип диода , что, в отличие от нормального, позволяет току течь не только от его анода к катоду его, но и в обратном направлении, когда напряжение стабилитрона достигается.

Стабилитроны имеют очень легированный р — п — перехода . Обычные диоды также ломаются с обратным напряжением , но напряжение и резкость колена не так хорошо , как определено для стабилитрона. Также нормальные диоды не предназначены для работы в области пробоя, но стабилитроны могут надежно работать в этом регионе.

Аппарат был назван в честь Кларенс Melvin стабилитрона , который обнаружил эффект Зенера . Стабилитрон обратный пробой обусловлен электронами квантового туннелирования , вызванного электрическим полем высокой напряженности. Тем не менее, многие диоды , описанные как диоды Зенера «» полагаются вместо этого на лавинного пробоя . Оба типа пробоя используется в стабилитронах с эффектом Зенера преобладающего под 5.6 V и лавинные пробой выше.

Стабилитроны широко используются в электронном оборудовании всех видов и являются одним из основных строительных блоков электронных схем. Они используются для генерации малой мощности стабилизированных шин питания от более высокого напряжения и обеспечить опopные напряжения для цепей, особенно стабилизированных источники питания. Они также используются для защиты электрических цепей от перенапряжения , особенно электростатического разряда (ESD).

содержание

операция

Обычный твердотельный диод обеспечивает значительный ток , если это обратное смещение выше его обратного напряжения пробоя . Когда обратное напряжение пробоя смещения превышается, обычный диод подвергается воздействию высокого тока из — за лавинного пробоя . Если этот ток не ограничивается схемой, диод может быть серьезно поврежден из — за перегрев. Стабилитрон обладает пpaктически теми же свойствами, за исключением того, что устройство специально разработано так, чтобы иметь пониженное напряжение пробоя, так называемое напряжение стабилитрона. В отличие от обычного устройства, обратный смещенным диод Зенера имеет контролируемый пробой и позволяет ток поддерживать напряжение через диод Зенера близко к напряжению пробоя стабилитрона. Так , например, диод с пробоем стабилитрона напряжением 3,2 В экспозиции падение напряжения почти 3,2 В в широком диапазоне обратных токов. Диод Зенера поэтому идеально подходит для таких применений, как генерации опopного напряжения (например , для усилителя стадии), или в качестве стабилизатора напряжения для слаботочных применений.

Другой механизм , который производит такой же эффект , это эффект лавинного как в лавинный диод . Два типа диода, на самом деле , построенный так же , как и оба эффект присутствует в диодах такого типа. В кремниевых диодах до примерно 5,6 вольт, то эффект Зенера является преобладающим эффектом и показывает заметный отрицательный температурный коэффициент . Выше 5,6 вольт, лавинный эффект становится преобладающим и имеет положительный температурный коэффициент.

В 5.6 V диода, два эффекта происходят вместе, и их температурные коэффициенты пpaктически компенсируют друг друга, таким образом, диод 5,6 В полезен при температурах критически важных приложений. Альтернатива, которая используется для опopного напряжения, которые должны быть очень стабильным в течение длительных периодов времени, чтобы использовать стабилитрон с температурным коэффициентом (TC) от +2 мВ / ° C (напряжение пробоя 6,2-6,3 В) подключен последовательно с диодом вперед смещенным кремния (или транзистор BE-переходом), изготовленный на одном чипе. Вперед-предвзятым диод имеет температурный коэффициент -2 мВ / ° С, в результате чего ДКБ, чтобы отменить вне.

Современные технологии изготовление произвели устройство с напряжением ниже 5,6 В с коэффициентами ничтожных температур, но в качестве устройства высокого напряжения встречается, температурный коэффициент резко возрастает. A 75 V диод имеет 10 раз коэффициент 12 V диода.

Зенера и лавинные диоды, независимо от напряжения пробоя, как правило, продаются под общим термином из «стабилитрона».

Под 5,6 V, где доминирует эффект Зенера, ХВ кривой вблизи пробоя гораздо более округлыми, что требует дополнительной помощи в ориентации его условия смещающие. Кривая IV для Zeners выше 5,6 В (доминированию Avalanche), гораздо острее при пробое.

строительство

Работа стабилитрона зависит от тяжелого легирования его р — п перехода . Истощение регион формируется в диоде является очень тонким ( − i Z >

Стабилитроны широко используются в качестве опopного напряжения и , как шунтирующие регуляторы для регулирования напряжения на малых контурах. При подключении параллельно с переменным источником напряжения , так что он смещен в обратном направлении, стабилитрон ведет , когда напряжение достигает обратное напряжение пробоя диода. С этого момента, относительно низкий импеданс диода сохраняет напряжение на диоде при этом значении.

В этой схеме, типичное опopное напряжения или регулятор, входное напряжение, U в , регулируются до стабильного выходного напряжения U из . Напряжение пробоя диода D является стабильным в широком диапазоне токов и имеет U из относительно постоянной даже при том, что входное напряжение может колeбaться в довольно широком диапазоне. Из-за низкого импеданса диода при работе , как это, резистор R используется для ограничения тока через цепь.

В случае этой простой ссылки, ток , протекающий через диод определяется с помощью закона Ома и известного падения напряжения на резистор R ;

I diode = U in − U out R >=>-U_>>>>

Значение R должно удовлетворять двум условиям:

  1. R должен быть достаточно малым , чтобы ток через D держит D в обратном пробое. Значение этого тока приведен в паспорте для D. Так , например, общий BZX79C5V6 устройство, 5,6 В 0,5 Вт стабилитрон а, имеет рекомендованный обратный ток 5 мА. Если ток недостаточен существует через D, то Uиз является нерегулируемым , и меньше , чем номинальное напряжение пробоя (это отличается для напряжения регулятора трубок , где выходное напряжение будет выше , чем номинальная и может подняться так высоко , как Uв ). При расчете R , необходимо сделать допуск для любого тока через внешнюю нагрузку, не показано на этой диаграмме, подключена через Uиз .
  2. R должен быть достаточно большим, чтобы ток через D не повредить устройство. Если ток через D является яD , его пробивное напряжение VB , и его максимальная мощность рассеяния Рмакс коррелируют как таковую: . I D V B P max V_

Нагрузка может быть помещена через диод в этой цепи опopного сигнала, и до тех пор, как стабилитрон остается в обратном пробое, диод обеспечивает стабильный источник напряжения к нагрузке. Стабилитроны в этой конфигурации часто используются в качестве стабильных ссылок для более продвинутых цепей регулятора напряжения.

регуляторы шунтирующих просты, но требования, что балластный резистор быть достаточно мал, чтобы избежать чрезмерного падения напряжения во время наихудшей работы (низкий CONCURRENT входного напряжения с высоким током нагрузки), как правило, оставляет много тока, протекающими через диод большой части времени , что делает для довольно расточительного регулятора с высокой покоящейся рассеиваемой мощностью, подходит только для небольших нагрузок.

Эти устройства также встречается, как правило , в серии с базом-эмиттером, в транзисторных каскадах , где селективный выбор устройства с центром на лавинной или Зенер точках может быть использован для введения компенсирующего температурного коэффициента балансировки транзистора р-п перехода , Пример такого рода использование будет DC усилитель ошибки используется в регулируемом питании системы обратной связи контура цепи.

Стабилитроны также используются в сетевых фильтрах для ограничения переходных скачков напряжения.

Другое применение стабилитрона является использование шума , вызванного его лавинного пробоя в генератор случайных чисел .


Фонд Боба Муга совместно с Native Instruments выпустил библиотеку Modular Icons

Фонд Боба Муга совместно с Native Instruments выпустил библиотеку Modular Icons  Библиотека Native Instruments Modular Icons для NI Kontakt предлагает звучание легендарных модульных синтезаторов и сотни пресетов от известных музыкантов....

13 10 2024 20:19:18

Снегоуборщик Champion ST1086BS: обзор, отзывы

Снегоуборщик Champion ST1086BS: обзор, отзывы Снегоуборщик Champion ST1086BS: обзор, отзывы Снегоуборщик Champion. Обзор модельного ряда, хаpaктеристики, отзывы Садовая техника под логотипом Champion...

12 10 2024 10:10:10

Как выбрать арматуру для фундамента

Как выбрать арматуру для фундамента Как выбрать арматуру для фундамента Критерии выбора арматуры для фундамента Основа дома – фундамент, и он должен выдерживать разные нагрузки. Одна из них...

11 10 2024 17:11:35

Как правильно варить потолочные и вертикальные швы

Как правильно варить потолочные и вертикальные швы Как правильно варить потолочные и вертикальные швы Потолочный шов Одним из самых неудобных и трудных положения для сварки является потолочное. Но овладеть...

10 10 2024 3:12:51

Расчет трaнcформатора программа онлайн

Расчет трaнcформатора программа онлайн Расчет трaнcформатора программа онлайн Расчет трaнcформатора: онлайн калькулятор или дедовский метод для дома — выбери сам Ремонт современных...

09 10 2024 17:18:14

Чем шлифовать брусовой дом

Чем шлифовать брусовой дом Чем шлифовать брусовой дом Шлифовка стен из бруса внутри дома Шлифовка стен из бруса внутри дома – обязательная работа перед выполнением внутренней...

08 10 2024 16:46:33

Cosmofen ca 12 хаpaктеристики

Cosmofen ca 12 хаpaктеристики Cosmofen ca 12 хаpaктеристики Клей космофен и его технические хаpaктеристики Цианокриловый клей космофен является однокомпонентым. Он быстро затвердевает,...

07 10 2024 17:33:31

Behringer запустила маркетплейс Free Music Tribe для продажи старого и нового оборудования

Behringer запустила маркетплейс Free Music Tribe для продажи старого и нового оборудования  Маркетплейс Behringer Free Music Tribe позволит покупать и продавать подержанное оборудование без комиссий и посредников. Вот, что там есть....

06 10 2024 1:11:35

Как прикрепить провод к стене без сверления

Как прикрепить провод к стене без сверления Как прикрепить провод к стене без сверления Способы крепления кабеля к стене Рост количества приборов, для которых необходимо устанавливать точку...

05 10 2024 3:56:18

Снегоуборщик PATRIOT PS 603 426108603: обзор, отзывы

Снегоуборщик PATRIOT PS 603 426108603: обзор, отзывы Снегоуборщик PATRIOT PS 603 426108603: обзор, отзывы Снегоуборщики Patriot — обзор популярных серий бренда. Описание, особенности и отзывы пользователей...

04 10 2024 19:47:40

Подключение генератора фубаг к дому

Подключение генератора фубаг к дому Подключение генератора фубаг к дому Как подключить генератор к сети дома Источники автономного электрического питания в зависимости от типа устройства...

03 10 2024 2:48:45

Как варить алюминий инвертором обычным

Как варить алюминий инвертором обычным Как варить алюминий инвертором обычным Особенности сварки алюминия инвертором в домашних условиях Сварка алюминия инвертором, осуществляемая в...

02 10 2024 8:29:55

Как почистить медное изделие в домашних условиях

Как почистить медное изделие в домашних условиях Как почистить медное изделие в домашних условиях Как и чем чистить медь от окиси в домашних условиях: самые эффективные способы Чем чистить медь?...

01 10 2024 8:44:13

Как укладывается обмотка асинхронного двигателя

Как укладывается обмотка асинхронного двигателя Как укладывается обмотка асинхронного двигателя Обмотки статора асинхронного двигателя Если взглянуть на обмотку статора асинхронного электродвигателя, то...

30 09 2024 21:45:29

Какое отверстие нужно под резьбу м10

Какое отверстие нужно под резьбу м10 Какое отверстие нужно под резьбу м10 Диаметр отверстия под метрическую резьбу: таблица размеров по ГОСТ Несмотря на то, что нарезание внутренней резьбы не...

29 09 2024 16:20:19

Как обозначается розетка на схеме электрической цепи

Как обозначается розетка на схеме электрической цепи Как обозначается розетка на схеме электрической цепи Обзор условно-графических обозначений, используемых в электрических схемах Любые электрические цепи...

28 09 2024 21:36:38

Dm311 схема включения как работает

Dm311 схема включения как работаетDm311 схема включения как работает Dm311 схема включения как работает Ш И М-контроллер со встроенным ключом FSDM311 Маркировка на корпусе: DM311 Основные...

27 09 2024 15:39:55

VCV Rack v1.0.0 — первая стабильная версия бесплатного модульного синтезатора с открытым исходным кодом

VCV Rack v1.0.0 — первая стабильная версия бесплатного модульного синтезатора с открытым исходным кодом  После нескольких лет разработки вышла первая версия синтезатора VCV Rack v1.0.0. Бесплатный модульный синтезатор наконец-то добрался до стабильного релиза....

26 09 2024 21:51:33

Чему равна плотность сплава

Чему равна плотность сплава Чему равна плотность сплава Плотность металлов и сплавов В таблице представлена плотность металлов и сплавов, а также коэффициент К отношения их плотности...

25 09 2024 14:56:59

Компрессор назначение принцип действия

Компрессор назначение принцип действия Компрессор назначение принцип действия Компрессор - это. Виды компрессоров, назначение, устройство и принцип работы Новый этап развития в строительстве и...

24 09 2024 12:53:49

При какой температуре плавится сталь

При какой температуре плавится сталь При какой температуре плавится сталь Статьи Температура плавления (температура ликвидус) - это температура, при которой вещество переходит в полностью...

23 09 2024 9:26:41

Как включается амперметр в схему

Как включается амперметр в схему Как включается амперметр в схему Подключение амперметра и вольтметра в сети постоянного и переменного тока Постоянный ток не меняет направления во...

22 09 2024 8:42:22

Горячий клей что это

Горячий клей что это Горячий клей что это Выбираем термоклей для клеевого пистолета Термопистолет — универсальный инструмент, обеспечивающий надежное соединение различных...

21 09 2024 7:17:12

5-позиционный переключатель Fender Stratocaster: принцип работы

5-позиционный переключатель Fender Stratocaster: принцип работы Наглядная схема, как работает 5-позиционный переключатель Fender Stratocaster и других подобных гитар, и история о том, как Лео Фендер был против него....

20 09 2024 10:35:18

NAMM 2019: Focal Trio11 Be — студийные мониторы, которые вы никогда себе не купите

NAMM 2019: Focal Trio11 Be — студийные мониторы, которые вы никогда себе не купите  Премиальные студийные мониторы Focal Trio11 Be умеют работать в двух режимах, поворачивают свои динамики и обладают невероятным ценником....

19 09 2024 3:58:48

Уход за ножом из стали х12мф

Уход за ножом из стали х12мф Уход за ножом из стали х12мф Инструментальная сталь Х12 М Ф Инструментальная сталь Х12 М Ф обладает антикоррозийными характеристиками. Она прочна и не...

18 09 2024 9:53:38

Как заточить коронку по бетону

Как заточить коронку по бетону Как заточить коронку по бетону Как заточить коронку по бетону Уважаемые мастера! По недосмотру купили коронку для кирпичных стен вместо коронки по бетону....

17 09 2024 23:35:51

Как удалить клей секунда с рук

Как удалить клей секунда с рук Как удалить клей секунда с рук 25 способов, как лучше убрать клей «Момент» с рук, чем можно оттереть и отмыть После работы с клеем «Момент» часто...

16 09 2024 7:36:20

Кузнечное дело с чего начать

Кузнечное дело с чего начать Кузнечное дело с чего начать Как заработать на изготовлении ножей своими руками. Рассказывает частный мастер-оружейник В рамках обзоров профессий журнал...

15 09 2024 9:51:13

Ремонт светодиодных ламп автомобиля

Ремонт светодиодных ламп автомобиля Ремонт светодиодных ламп автомобиля Можно ли починить светодиодные лампы? Подлежат ли ремонту LED-фары в машине? Ничто не вечно в нашем мире. В том числе...

14 09 2024 11:24:38

Как настроить почту gmail на андроиде

Как настроить почту gmail на андроиде Как настроить почту gmail на андроиде Универсальная учетка Gmail – настройка почтового клиента на ПК и смартфонах «Корпорация добра» Google известна не...

13 09 2024 17:48:58

Как уменьшить мощность паяльника

Как уменьшить мощность паяльника Как уменьшить мощность паяльника All-Audio.pro Статьи, Схемы, Справочники Как уменьшить мощность паяльника Все паяльщики, использующие простые паяльники с...

12 09 2024 5:25:15

Ремонт утюга braun texstyle 3

Ремонт утюга braun texstyle 3 Утюг Braun 540 (SI 6595) - разборка и ремонт Утюг Braun SI 6595 FreeStyle отлично себя зарекомендовал. Эта модель имеет...

11 09 2024 0:38:11

Sinee Audiotools Kikzilla создаёт грохочущие басовые линии для музыки техно

Sinee Audiotools Kikzilla создаёт грохочущие басовые линии для музыки техно  Sinee Audiotools Kikzilla разработан студией при немецком Институте электронной музыки и искусства в Кёльне. Обещает облегчить жизнь техно-продюсерам....

10 09 2024 8:38:31

Как почистить стиральную машину автомат лимонной кислотой

Как почистить стиральную машину автомат лимонной кислотой Как почистить стиральную машину автомат лимонной кислотой Как почистить стиральную машину лимонной кислотой – алгоритм процедуры Любой без исключения...

09 09 2024 17:11:43

Как подключить электрощиток в квартире

Как подключить электрощиток в квартире Как подключить электрощиток в квартире Схема электрического квартирного щитка — однофазный вариант Перед тем как физически монтировать распредщиток у себя...

08 09 2024 19:21:57

Синтезатор Buchla 100 будет переиздан и вернётся в продажу

Синтезатор Buchla 100 будет переиздан и вернётся в продажу  Buchla USA и Музыкальный центр Сан-Франциско объявили о выпуске переиздания модульной системы Buchla 100, созданной в 1965 году....

07 09 2024 14:54:49

Где применяется высокопрочный чугун

Где применяется высокопрочный чугун Где применяется высокопрочный чугун Ковкий чугун Сплав железа и углерода называют чугуном. Мы же посвятим статью ковкому чугуну. Последний, содержится в...

06 09 2024 2:58:10

Что является единицей измерения освещенности

Что является единицей измерения освещенности Что является единицей измерения освещенности Особенности измерения освещенности Освещенность — это величина, часто используемая при расчетах...

05 09 2024 3:26:16

GB DrumBox: бесплатный эмулятор звуков Nintendo Game Boy

GB DrumBox: бесплатный эмулятор звуков Nintendo Game Boy  Плагин GB DrumBox предлагает звуки портативной консоли Nintendo Game Boy. Звучит тепло, лампово и восьмибитно — в основе ведь реальные сэмплы приставки....

04 09 2024 23:10:47

NAMM 2020: ESI UGM192 — карманный звуковой интерфейс размером с пачку сигарет и записью в 24-бит/192 кГц

NAMM 2020: ESI UGM192 — карманный звуковой интерфейс размером с пачку сигарет и записью в 24-бит/192 кГц  Немецкая компания ESI представила один из самых маленьких звуковых интерфейсов в мире. ESI UGM192 пишет звук в 24-бит/192 кГц при размере с пачку сигарет!...

03 09 2024 17:33:58

Как припаять провода без паяльника

Как припаять провода без паяльника Как припаять провода без паяльника Как припаять без паяльника: провод, плату, контакты Для соединения различных сплавов и металлов часто применяется...

02 09 2024 6:38:40

Из чего состоит флюс для пайки

Из чего состоит флюс для пайки Из чего состоит флюс для пайки Флюсы для пайки. Требования к флюсам, композиция и состав флюсов для пайки, механизм флюсования Флюсы, применяемые при...

01 09 2024 20:37:19

Анодное оксидирование алюминия гост

Анодное оксидирование алюминия гост Анодное оксидирование алюминия гост Анодное оксидирование алюминия гост В данной статье произведен обзор ГОСТа 9.303-84 с подбором информации посвященной...

31 08 2024 12:41:54

Как проверить тиристор тестером

Как проверить тиристор тестером Как проверить тиристор тестером Как проверить диод и тиристор. 3 простых способа Среди домашних мастеров и умельцев периодически возникает необходимость...

30 08 2024 23:29:52

Что такое фото реле

Что такое фото реле Что такое фото реле Фотореле: устройство, назначение и виды Фотореле — маленькое, но умное устройство, которое избавит от необходимости самолично включать...

29 08 2024 23:58:57

Описать метод определения твердости по бринеллю

Описать метод определения твердости по бринеллю Описать метод определения твердости по бринеллю Методы измерения твердости металлов Существует довольно большое количество различных механических...

28 08 2024 6:25:29

Обозначение диаметров труб на чертежах

Обозначение диаметров труб на чертежах Обозначение диаметров труб на чертежах Обозначение диаметров труб на чертежах Что такое DN, Ду и PN ? Эти параметры нужно знать сантехникам и инженерам...

27 08 2024 0:38:18

Сорвал грани на гайке как открутить

Сорвал грани на гайке как открутить Сорвал грани на гайке как открутить Как открутить сорванные болты, гайки, саморезы Рано или поздно любой хозяин сталкивается с ситуацией, когда гайка,...

26 08 2024 7:12:58

Как правильно подобрать автоматический выключатель по нагрузке

Как правильно подобрать автоматический выключатель по нагрузке Как правильно подобрать автоматический выключатель по нагрузке Выбор номинала автомата защиты Собирая электрощиток или подключая новую крупную бытовую...

25 08 2024 16:36:29

Еще:
Музыка -1 :: Музыка -2 :: Музыка -3 :: Музыка -4 :: Музыка -5 :: Музыка -6 :: Музыка -7 :: Музыка -8 :: Музыка -9 :: Музыка -10 :: Музыка -11 ::