Разновидности диодов. Стабилитрон

Полупроводниковый стабилитрон - это диод, рабочая область которого находится в области лавинного пробоя, и служащий для стабилизации напряжения.

Схемотехническое обозначение стабилитрона приведено на рисунке 5.5.

Рисунок 5.5. Схемотехническое обозначение стабилитрона.

Работа стабилитрона основана на использовании явления лавин-ного пробоя n-р - перехода при включении его в обратном направ-лении. Материалы, используемые для создания стабилитронов, имеют высокую концентрацию примесей. При относительно неболь-ших обратных напряжениях в n-р -переходе возникает сильное электрическое поле, вызывающее лавинный пробой n-р - перехода. ВАХ стабилитрона приведена на рисунке 5.6. Из нее видно, что на рабочем участке (1-2) при больших изменениях тока стабилизации напряжение на стабилитроне изменяется незначительно.

Основными параметрами стабилитрона являются: напряжение на участке стабилизации , температурный коэффициент на-пряжения , минимальный и максимальный

Рисунок 5.6. Вольтамперная характеристика стабилитрона

ток стабилизации , дифференциальное сопротивление стабилитрона в рабочей точке . Напряжение стабилизации стабилитронов лежит в пределах 3 – 1000 В и связано в смысловом отношении с потенциалом ионизации Ток = 1 ¸ 10 mAи соответствует началу рабочего участка вольтамперной характеристики стабилитрона. = 50 ¸ 2000 mA. Значение определяется по формуле:

, (5.6)

где - мощность рассеяния стабилитрона;

.- напряжение стабилизации;

- подводимая мощность.

Таким образом, это ток, при котором подводимая к стабилитрону мощность равна мощности рассеяния.

Для большинства стабилитронов 0.5 … 200 Ом. ТКН показывает, на сколько процентов (%) изменится напряжение стабилизации при изменении температуры полупроводника на 1°. ТКН может быть положительным и отрицательным и меняется в пределах (0.05 … 0.2) % на 1 градус Цельсия.

Рабочей схемой стабилитрона является схема параметрического стабилизатора. Эта схема используется для обеспечения постоянства напряжения на нагрузке при различных значениях ее сопротивлений.

Принцип действия параметрического стабилизатора: пусть на вход схемы (рис.2.5) подается скачек напряжения. По закону Ома ток через стабилитрон, нагрузку и балластное сопротивление тоже скачкообразно увеличится. При этом мы ожидаем увеличение падения напряжения на нагрузке. Сопротивление стабилитрона меняется и происходит перераспределение напряжений между и , так что достигается компенсация происшедшего изменения напряжения на нагрузке.

Рисунок 5.7. Схема параметрического стабилизатора

Дата добавления: 2015-05-06