Стабилитрон это простыми словами

Как известно, любой диод пропускает ток в прямом направлении, то есть когда плюс поступает на его анод, а минус — на катод, и не пропускает ток в обратном направлении.

Но среди прочих важных параметров у диода есть такой параметр как максимальное допустимое обратное напряжение. Это максимальное напряжение, приложенное к диоду в обратном направлении, при котором сохраняются его «диодные» свойства.

Допустим, мы подключим к диоду напряжение плюсом к катоду, а минусом к аноду (то есть, в обратном направлении) и станем это напряжение повышать.

Как только это напряжение достигнет «максимального допустимого» значения произойдет пробой диода Он потеряет свои «диодные» свойства и будет пропускать ток в обратном направлении.

Для обычного диода пробой вещь неприятная, часто приводящая к выходу диода из строя. По тяжести последствий таких пробоев бывает два типа:

Необратимый пробой — это выход из строя диода, порча его, поломка, полная непригодность.

Обратимый пробой — это когда диод пробило, но не испортило, то есть, он стал пропускать ток в обратном направлении, но если обратное напряжение на нем понизить то он опять, как ни в чем небывало, перестанет пропускать обратный ток.

Диоды с ярко выраженной склонностью к обратимому пробою выпускают специально, и делают их такими, чтобы этот обратимый пробой наступал при строго определенном обратном напряжении.

Такие диоды называют стабилитронами. А обратное напряжение, при котором происходит обратимый пробой стабилитрона называют напряжением стабилизации.

Теперь посмотрим в чем смысл такого диода Допустим, есть стабилитрон на напряжение стабилизации 10V. Это значит, что если на него подавать обратное напряжение ниже 10V, то он как любой диод, включенный в обратном направлении ток пропускать не будет.

А вот если обратное напряжение на нем достигнет 10V, произойдет обратимый пробой, ток возникнет и будет сильно увеличиваться если мы продолжим повышать напряжение.

Чтобы обратимый пробой не превратился в необратимый этот обратный ток нужно ограничивать, например, обычным резистором (как в случае со светодиодами).

Обозначение стабилитрона, схема подключения

А смысл стабилитрона в том, что если мы соберем схему, показанную на рисунке 2, то при колебаниях входного напряжения Uвх от величины напряжения стабилизации стабилитрона (Uct) до значительно больших величин, напряжение на стабилитроне не будет меняться, и будет равно Uct. Вот на этой основе и построено большинство схем стабилизаторов напряжения.

А схема, показанная на рисунке 2, это и есть простейший стабилизатор напряжения. На рисунке 1 показано обозначение стабилитрона на схеме. Оно похоже на обозначение диода, — треугольник это анод, а черточка — катод. Но у катодной черточки сделан уголок.

Если есть такой уголок, — значит это стабилитрон.

Внешний вид и обозначение стабилитронов на принципиальных схемах

Как работает СТАБИЛИТРОН. Самое понятное объяснение!

Рис. 1. Внешний вид и обозначение стабилитронов на принципиальных схемах.

Схема подключения стабилитрона

Рис. 2. Схема подключения стабилитрона.

Стабилитроны выпускаются в таких же корпусах, как и диоды, и вообще внешне на них очень похожи. В схеме на рисунке 2 есть резистор R1, который нужен для ограничения тока через стабилитрон.

В справочниках обычно указывают не только напряжение стабилизации, но ток стабилизации, — минимальный и максимальный. Вот, например, популярный стабилитрон Д814А.

Напряжение стабилизации 7,5V, ток стабилизации минимальный 3 мА, максимальный 40 mA. Сопротивление R1 должно быть таким, чтобы ток через стабилитрон лежал в этих пределах, так как при токе ниже минимального (ниже ЗмА) обратимый пробой может и не наступить, либо будет нестабильным, а при токе более 40мА пробой может уже стать необратимым.

Допустим, у нас входное напряжение Ubx изменяется от 10 до 20V. Чтобы стабилитрон Д814А работал, нужно чтобы ток через него был не ниже 3 мА и не выше 40мА.

Так как напряжение стабилизации равно 7,5V, то напряжение, которое падает на R1 (U1) будет в пределах от 10-7,5=2,5V до 20-7,5=12,5V Для тока 40mA при максимальном Ubx сопротивление R1 определяем по Закону Ома:

R1 = 12,5V/0,04А = 312,5 Ом

Для тока 3 мА при минимальном Ubx сопротивление R1 определяем по Закону Ома:

R1 = 2.5V/0.003A = 833,333 От.

Из расчетов получается, что сопротивление R1 для нашего стабилизатора может быть любым в пределах от 312,5 до 833,333 От, например, 470 Ом.

Какую функцию выполняет стабилитрон

Стабилитрон — устройство, которое применяется для стабилизации напряжения тока в рабочей сети и позволяет защитить оборудование от выхода из строя из-за скачков напряжения. Это основное назначение стабилитрона, которое определяет широкий спектр спектр его применения.

Как работает стабилитрон

Стабилитрон представляет собой полупроводниковый диод. Конструкция сходна с конструкцией всех диодов — это пластины из кристаллов кремния, к которым подведены два вывода: анод и катод, плюс и минус.

Стабилитрон характеризуется высоким сопротивлением. Ток начинает проходить через устройство только при достижении определенных параметров напряжения при электрическом пробое. Сопротивление в стабилитроне резко падает, но при этом остается стабильным, что позволяет нейтрализовать колебания тока и защитить оборудования от перегрузок и сбоев. В отличие от обычного диода, стабилитрон при пробое, сопровождающемся большим выделением тепла, не перегорает и не требует замены.

Различают три вида стабилитронов:

  • прецизионные — обеспечивают высокую стабильность напряжения;
  • двухсторонние — стабилизируют напряжение разной полярности;
  • быстродействующие — характеризуются коротким переходным периодом от непроводящего в проводящего состояние.

Итак, вот для чего нужен стабилитрон — он позволяет предотвратить выход электрооборудования из строя при скачках энергии в сети, которые случаются достаточно часто, например, во время грозы. Применение стабилитронов очень широко:

  • в бытовых и профессиональных электроприборах;
  • стабилизаторах напряжения;
  • радиотехнических устройствах для нейтрализации помех;
  • молниезащите.

Как выбрать стабилитрон

При выборе стабилитрона важно обращать внимание на особенности конструкции и технические характеристики:

  • стабилитроны выпускаются в пластиковом или стеклянном корпусе — вторые способны выдерживать более высокие температуры при пробое;
  • выводы бывают биметаллическими и медными — вторые лучше проводят ток;
  • номинальное значение тока для стабилизации;
  • рабочее напряжение;
  • возможное отклонение тока;
  • максимально рассеивание мощности;
  • падение напряжения;
  • тип монтажа — поверхностный или внутренний.

Эти параметры помогут выбрать нужную модель стабилитрона под показатели конкретной сети и оборудования. Характеристики указаны на страницах товаров в каталоге диодов. Также при выборе можно получить консультацию наших специалистов — для этого оставьте контакты в форме обратного звонка или позвоните по бесплатным телефонам, указанным вверху страницы.

Стабилитрон

Физика

Стабилитро́н (от лат. stabilis – устойчивый, постоянный и …трон ), двухэлектродный газоразрядный или полупроводниковый прибор, напряжение на котором остаётся практически постоянным при изменении (в определённых пределах) протекающего в нём электрического тока ; предназначен для стабилизации напряжения в электрической цепи . Характерная особенность стабилитрона – наличие на его вольт-амперной характеристике участка с высокой крутизной. Действие газоразрядного стабилитрона основано на использовании свойств нормального тлеющего разряда или коронного разряда . Полупроводниковый стабилитрон представляет собой диод , работающий в узкой области обратных напряжений, соответствующих электрическому пробою его р–n-перехода ; механизм пробоя связан либо с туннельным эффектом (туннельный пробой), либо с ударной ионизацией и лавинным умножением носителей заряда в области перехода (лавинный пробой). Область стабилизируемых напряжений 70–160 В для стабилитронов тлеющего разряда, 4·10 2 –3·10 4 В – для стабилитронов коронного разряда, 3–180 В – для полупроводниковых (кремниевых) стабилитронов.

Редакция технологий и техники. Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2016.

Опубликовано 26 июня 2023 г. в 10:40 (GMT+3). Последнее обновление 26 июня 2023 г. в 10:40 (GMT+3). Связаться с редакцией

Информация

Физика

Области знаний: Электрические цепи и сигналы, Оптические, электрические и фотоэлектрические явления в полупроводниках

Стабилитрон как регулятор напряжения

Это, пожалуй, наиболее распространенное применение стабилитронов.

Такое применение стабилитронов во многом зависит от способности стабилитронов поддерживать постоянное напряжение независимо от изменений тока питания или тока нагрузки. Общая функция устройства регулирования напряжения заключается в обеспечении постоянного выходного напряжения для нагрузки, подключенной параллельно ему, независимо от изменений энергии, потребляемой нагрузкой (тока нагрузки), или изменений и нестабильности напряжения питания.

Стабилитрон будет обеспечивать постоянное напряжение при условии, что ток остается в диапазоне максимального и минимального обратного тока.

Принципиальная схема, показывающая, как стабилитрон используется в качестве регулятора напряжения, показана на следующем рисунке.

Применение стабилитрона в качестве регулятора напряжения

Резистор R1 подключается последовательно со стабилитроном, чтобы ограничить величину тока, протекающего через него, а входное напряжение Vin (которое должно быть больше, чем напряжение стабилитрона) подключается параллельно, как показано на рисунке, и выходное напряжение Vout снимается через стабилитрон с Vout = Vz (напряжение Зенера). Поскольку характеристики обратного смещения стабилитрона необходимы для регулирования напряжения, он подключается в режиме обратного смещения, при этом катод подключается к положительной шине схемы.

Необходимо соблюдать осторожность при выборе номинала резистора R1, так как резистор небольшого номинала приведет к большому току стабилитрона при подключении нагрузки, и это увеличит требования к рассеиваемой мощности стабилитрона, которая может превысить максимальную номинальную мощность стабилитрона и может повредить его.

Номинал используемого резистора можно определить по приведенной ниже формуле.

R1 = ( Vin – Vz ) / Iz
R1 — значение последовательного сопротивления .
Vin — входное напряжение .
Vz — напряжение Зенера .
Iz – ток стабилитрона .

Если мы выберем значение сопротивления R1 по этой формуле, то это гарантирует, что ток в нашей схеме не будет превышать значение тока, который может выдержать стабилитрон.

Одна небольшая проблема, с которой сталкиваются схемы стабилизаторов на основе стабилитронов, заключается в том, что стабилитрон иногда генерирует электрический шум на шине питания при попытках регулировать входное напряжение. Хотя для большинства приложений это не является проблемой, эту проблему можно решить добавлением к стабилитрону развязывающего конденсатора большой емкости. Это помогает стабилизировать выходную мощность стабилитрона.

Добавление в схему конденсатора для стабилизации выходной мощности стабилитрона

Стабилитрон в качестве ограничителя формы сигнала

Одно из применений обычных диодов заключается в применении схем ограничения и фиксации, которые представляют собой схемы, которые используются для формирования или изменения входной формы или сигнала переменного тока, создавая выходной сигнал различной формы в зависимости от характеристик ограничителя.

Схемы клипперов (ограничителей), как правило, представляют собой схемы, которые используются для предотвращения выхода выходного сигнала схемы за пределы заранее определенного значения напряжения без изменения какой-либо другой части входного сигнала или формы волны.

Эти схемы вместе с ограничителями широко используются в аналоговых телевизионных и FM-радиопередатчиках для устранения помех (схем ограничения) и ограничения пиков шума путем ограничения высоких пиков.

Поскольку стабилитроны в целом ведут себя как обычные диоды, когда приложенное напряжение не равно напряжению пробоя, они также используются в подобных схемах ограничения.

Схемы ограничения могут быть спроектированы так, чтобы ограничивать сигнал либо в положительной, либо в отрицательной, либо в обеих областях. Хотя диод естественным образом отсекает другую область при напряжении 0,7 В независимо от того, был ли он спроектирован как положительный или отрицательный ограничитель.

Например, рассмотрим схему ниже.

Применение стабилитрона в качестве ограничителя формы сигнала

Схема ограничителя предназначена для ограничения выходного сигнала при напряжении 6,2 В, поэтому был использован стабилитрон на 6,2 В. Стабилитрон предотвращает выход выходного сигнала за пределы напряжения стабилитрона независимо от формы входного сигнала. В этом конкретном примере использовалось входное напряжение 20 В, а выходное напряжение положительного напряжения составляло 6,2 В, что соответствовало напряжению стабилитрона. Однако при отрицательном колебании переменного напряжения стабилитрон ведет себя так же, как обычный диод, и фиксирует выходное напряжение на уровне 0,7 В, что соответствует обычным силиконовым диодам.

Форма сигнала при применении стабилитрона в качестве ограничителя формы сигнала

Если мы хотим ограничить сигнал сверху и снизу, то используется схема ограничения на основе двойного стабилитрона, показанная на следующем рисунке.

Схема ограничения на основе двойного стабилитрона и форма сигнала на выходе данной схемы

В приведенной схеме ограничения напряжение Vz2 представляет собой напряжение при отрицательном колебании источника переменного тока, при котором выходной сигнал желательно ограничивать, а напряжение Vz1 представляет аналогичное напряжение при положительном колебании источника переменного тока.

Принцип работы стабилитрона.

Прежде всего, не следует забывать, что стабилитрон работает только в цепях постоянного тока. Напряжение на него подают в обратной полярности, то есть на анод стабилитрона будет подан минус «-«. При таком включении через него протекает обратный ток (I обр) от выпрямителя. Напряжение с выхода выпрямителя может изменяться, будет изменяться и обратный ток, а напряжение на стабилитроне и на нагрузке останется неизменным, то есть стабильным. На следующем рисунке показана вольт-амперная характеристика стабилитрона.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона

Стабилитрон работает на обратной ветви ВАХ (Вольт-Амперной Характеристики), как показано на рисунке. К его основным параметрам относятся U ст. (напряжение стабилизации) и I ст. (ток стабилизации). Эти данные указаны в паспорте на конкретный тип стабилитрона. Причём величина максимального и минимального тока учитывается только при расчёте стабилизаторов с прогнозируемым большим изменением напряжения.

Основные параметры стабилитронов.

Для того чтобы подобрать нужный стабилитрон необходимо разбираться в маркировках полупроводниковых приборов. Раньше все типы диодов, включая и стабилитроны, обозначались буквой “Д” и цифрой определяющей, что же это за прибор. Вот пример очень популярного стабилитрона Д814 (А, Б, В, Г). Буква показывала напряжение стабилизации.

Рядом паспортные данные современного стабилитрона (2C147A), который использовался в стабилизаторах для питания схем на популярных сериях микросхем К155 и К133 выполненных по ТТЛ технологии и имеющих напряжение питания 5V.

Чтобы разбираться в маркировках и основных параметрах современных отечественных полупроводниковых приборов необходимо немного знать условные обозначения. Они выглядят следующим образом: цифра 1 или буква Г – германий, цифра 2 или буква К – кремний, цифра 3 или буква А – арсенид галлия. Это первый знак. Д – диод, Т – транзистор, С – стабилитрон, Л – светодиод. Это второй знак. Третий знак это группа цифр обозначающих сферу применения прибора. Отсюда: ГТ 313 (1Т 313) – высокочастотный германиевый транзистор, 2С147 – кремниевый стабилитрон с номинальным напряжением стабилизации 4,7 вольта, АЛ307 – арсенид-галлиевый светодиод.

Вот схема простого, но надёжного стабилизатора напряжения.

Схема стабилизатора на транзисторе

Между коллектором мощного транзистора и корпусом подается напряжение с выпрямителя и равное 12 – 15 вольт. С эмиттера транзистора мы снимаем 9V стабилизированного напряжения, так как в качестве стабилитрона VD1 мы используем надёжный элемент Д814Б (см. таблицу). Резистор R1 – 1кОм, транзистор КТ819 обеспечивающий ток до 10 ампер.

Транзистор необходимо разместить на радиаторе-теплоотводе. Единственный недостаток данной схемы – это невозможность регулировки выходного напряжения. В более сложных схемах подстроечный резистор, конечно, имеется. Во всех лабораторных и домашних радиолюбительских источниках питания есть возможность регулировки выходного напряжения от 0 и до 20 – 25 вольт.

Туннельный и лавинный пробой

Пробой p-n-перехода, при котором работают стабилитроны, может быть лавинным или туннельным. Они являются электрическими и носят обратимый характер. То есть при отключении обратного смещения физико-химические свойства полупроводников восстанавливаются, и диод продолжает исполнять свои функции. Однако в случае стабилитронов условия возникновения пробоя создаются и поддерживаются искусственно.

В основе лавинного и туннельного пробоя лежат одноимённые квантовые эффекты, наблюдаемые в кристаллической структуре полупроводника при возбуждении электрического поля. При разной природе и механизмах данных процессов их последствия одинаковы – электроны приобретают энергию, достаточную для прохождения через p-n-переход. Возникает пробой, и через диод начинает протекать обратный ток.

Именно в этом режиме и работает стабилитрон. При этом существует различие между радиокомпонентами, в которых используются разные эффекты. Стабилитроны, функционирующие при лавинном пробое, оперируют разностями потенциалов свыше 7 Вольт. В элементах, рассчитанных на напряжение стабилизации 3-7 Вольт, провоцируется туннельный пробой. Для стабилизации более низких разностей потенциалов применяются стабисторы, о которых мы расскажем ниже.

Классификация стабилитронов

  1. прецизионные;
  2. двуханодные;
  3. быстродействующие.

Двуханодный стабилитрон исполняет функцию двух стабилитронов, включенных встречно. Это позволяет элементу обрабатывать сигналы и с одинаковой эффективностью обрабатывать напряжения разной полярности. Такая радиодеталь изготавливается в едином технологическом цикле, когда на одном кристалле кремния выращивается два встречных p-n-перехода, но, в принципе, роль двуханодного радиокомпонента могут играть и два дискретных стабилитрона, взаимно соединённых катодами.

И, наконец, стабилитроны третьего типа – быстродействующие – отличаются пониженной барьерной ёмкостью, вследствие чего сокращается продолжительность переходных процессов, протекающих в полупроводнике. Эти радиокомпоненты являются наилучшим решением для работы с импульсными сигналами. Конструктивная особенность данных элементов состоит в небольшой ширине p-n-перехода, которая обеспечивается применением особой технологии легирования полупроводника.

Как работает стабилитрон

Правая часть графика — характеристика стабилитрона, к которому приложено напряжение в прямом направлении. Левая часть графика — характеристика стабилитрона, к которому приложено обратное напряжение. Похожа на характеристику диода, но пробой (участок, где загибается график) у стабилитрона наступает гораздо раньше диода. Нас интересует левая часть графика.

Вот мы подключили стабилитрон к источнику питания в обратном направлении и начинаем медленно повышать напряжение. Пока приложенное напряжение меньше напряжения пробоя, оно растет, через стабилитрон течет незначительный ток утечки Io (микроамперы, а то и меньше), пробоя нет. На этом участке стабилитрон ведет себя как резистор с очень большим сопротивлением.

В какой-то момент ток начнет возрастать, а напряжение замедлит свой рост — это значит что возникает начальная стадия пробоя стабилитрона. Его сопротивление падает, что можно наблюдать по «загибанию» вольтамперной характеристики.

При дальнейшем повышении напряжения источника питания, ток через стабилитрон будет увеличиваться значительно, а напряжение нет. Стабилитрон ведет себя как резистор с маленьким сопротивлением. Это рабочий участок характеристики, где напряжение на стабилитроне, грубо говоря, постоянно.

Снова повышаем напряжение, ток продолжает расти, стабилитрон начинает греться. Когда ток превысит максимально допустимое значение, стабилитрон перегреется и выйдет из строя.

Если не доводить дело до теплового пробоя, а снизить напряжение до нуля — вольтамперная характеристика повторится в обратном направлении.

Параметры стабилитрона

Какие параметры характеризуют стабилитрон? Базовые параметры — это напряжение стабилизации, минимальный ток стабилизации и мощность рассеяния.

Напряжение стабилизации Uст (в зарубежной литературе Uz, zener voltage) — это, грубо говоря, рабочее напряжение стабилитрона. А если по умному, то это напряжение на стабилитроне при прохождении заданного тока стабилизации.

Как правило, стабилитроны одного типа имеют небольшой разброс напряжения стабилизации, поэтому в документации указывается минимальное, номинальное и максимальное напряжение стабилизации при заданной температуре и токе.

Минимальный ток стабилизации Iст мин (Iz) — величина тока, при которой стабилитрон «выходит» на свой рабочий участок вольтамперной характеристики. По сути, это точка с которой начинается «излом» характеристики.

Мощность рассеяния стабилитрона P — параметр определяющий максимально допустимый ток стабилитрона. Если принять, что напряжение на стабилитроне в рабочем режиме не меняется, то максимальный ток можно вычислить как P/Uст. Также можно прикинуть максимальный ток в прямом направлении P/Uf = P / 0,7. Мощность рассеяния стабилитрона зависит от его конструкции корпуса (и площади p-n перехода). Обычно этот параметр указывается в разделе «absolute maximum ratings».

Классификация и маркировка стабилитронов

По назначению стабилитроны разделяются на три группы:

  • универсальные, общего назначения;
  • прецизионные;
  • быстродействующие.

Прецизионные стабилитроны характеризуются высокой точностью, разброс напряжения стабилизации в разных образцах не превышает сотых долей процента. Они термокомпенсированны, поэтому у них низкий температурный дрейф. Быстродействующие стабилитроны имеют низкое значение барьерной ёмкости, не превышающее нескольких десятков пикофарад, и способны ограничивать всплески напряжения. Стабилитроны общего назначения экономичны, но не отличаются выдающимися параметрами.

К сожалению, не существует единого стандарта маркировки стабилитронов. В наиболее простом случае на поверхности стабилитрона пишут напряжения стабилизации, при этом буква V используется в качестве запятой. Иногда производитель прибегает к собственному способу обозначения, который расшифровывает в своей документации. Часто стабилитрон маркируется цветными кольцами по японскому правилу JIS-C-7012 ( рис. 2 ) или американскому правилу JEDEC ( рис.3 ).

Рис. 2. Маркировка цветными кольцами по японскому правилу JIS-C-7012

Рис. 3. Маркировка цветными кольцами по американскому правилу JEDEC

Параметры и применение стабилитронов

Рис. 4. Вольтамперная характеристика стабилитрона с расчетными параметрами

Основные параметры стабилитрона, необходимые для расчета, показаны на графике вольтамперной характеристики ( рис. 4 ). В скобках указаны обозначения в документации зарубежных производителей:

  • минимальное напряжение стабилизации VCTMIN (VBR);
  • максимальное напряжение стабилизацииVCTMAX (VZM):
  • номинальное напряжение стабилизации VCTNOM (VZ);
  • номинальный ток стабилизации ICTNOM (IZ);
  • минимальный ток стабилизации ICTMIN (IZK);
  • максимальный ток стабилизации ICTMAX (IZM).

Рис. 5. Стабилизатор напряжения с параллельным подключением нагрузки к стабилитрону

Обычно стабилитрон используется в схемах стабилизации или ограничения напряжения. Рассмотрим оба варианта. На рис. 5 показана простейшая схема применения стабилитрона в качестве стабилизатора напряжения. Нагрузка подключается параллельно стабилитрону. Расчёт балластного резистора проводится по формуле:

Расчет выполняется для случаев максимального и минимального входного напряжения и тока нагрузки, при этом во всех вариантах для выбранного стабилитрона должно выполняться соотношение:

Проверить выполнение соотношения (2) можно следующим образом. После определения величины сопротивления R Б из (1) вычисляем суммарный ток I по формуле:

Затем определяем ток стабилитрона:

И проверяем выполнение неравенства (2).

Как видно из вольтамперной характеристики стабилитрона (рис. 4), напряжение стабилизации зависит от тока стабилитрона. При изменении нагрузки в рассмотренной схеме изменится ток стабилитрона, а следовательно, и напряжение стабилизации. Другими словами, нагрузочная регулировочная характеристика рассмотренной схемы может достигнуть значительной величины.

Если такое положение дел не устраивает или если не выполняется условие (2), следует использовать схему параметрического стабилизатора с усилителем тока (эмиттерный повторитель), показанную на рис. 6 . В ней проходной транзистор «отрезает» стабилитрон от нагрузки. Можно сказать, что эта схема является значительно упрощённым вариантом интегрального линейного регулятора напряжения ( LDO), в котором вместо стабилитрона используется источник опорного напряжения, задаваемого шириной запрещённой зоны (bandgap).

Рис. 6. Стабилизатор напряжения с проходным транзистором

Может возникнуть вопрос, зачем в таком случае городить огород, не проще ли взять готовую микросхему линейного стабилизатора? Дело в том, что далеко не всегда возможен выбор между этими двумя решениями. Вряд ли удастся найти микросхему LDO с входным напряжением более 30–36 В. А в схеме на рис. 6 максимальное входное напряжение определяется только выбором проходного транзистора, следовательно, может составлять сотни вольт. К тому же цепи с питанием десятки или даже сотни вольт, как правило, не требуют высокой точности поддержания напряжения и ослабления шумов и пульсаций, поэтому использование упрощённой схемы некритично.

Рис. 7. Схемы ограничения напряжения с использованием стабилитрона

Другую возможность стабилитрона – ограничение напряжения – иллюстрирует рис. 7. В верхней части рисунка показана схема однополярного ограничения синусоидального напряжения, а в нижней части – двухполярного. Вряд ли обе схемы нуждаются в пояснении. Только напомним, что напряжение 0,7 В при однополярном ограничении соответствует прямому падению напряжения на диоде, каковым и является стабилитрон при работе в I квадранте.

В заключение упомянем стабистор, который стабилизирует напряжение не более 3 В. Он представляет собой диод с сильно легированным p-n-переходом, он работает в прямом направлении и способен стабилизировать напряжение в диапазоне 0,7–3 В. Стабилитрон не может работать в таком диапазоне из-за того, что при таких напряжениях невозможно добиться ни туннельного, ни лавинного пробоя.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий