Кремневые стабилитроны

(опорные диоды)

Стабилитроны предназначены для стабилизации постоянного напряжения.

Стабилитроны отличаются от силовых диодов повышенной концентрацией носителей зарядов, благодаря чему напряженность электрического поля перехода возрастает настолько, что при сравнительно небольшом обратном напряжении возникает лавинный пробой перехода и ток через переход резко возрастает, а напряжение на стабилитроне остается почти неизмененным.

Лавинный пробой не вызывает разрушения электронно-дырочного перехода, так как с уменьшением обратного напряжения прекращается размножение носителей заряда и ток через переход уменьшается.

Значит нормальным режимом работы стабилитрона является работа при обратном напряжении, соответствующему обратимому электрическому пробою р-n перехода.

Явление обратимого пробоя наблюдается как у кремниевых, так и германиевых диодов. Однако в качестве материала для стабилитронов используется кремний, обладающий более высокой температурной стабильностью. Основной характеристикой стабилитрона является его вольтамперная характеристика.

Рис.1.9. а) Вольтамперная характеристика и условное обозначение стабилитрона в схеме,

б)схема включения кремниевого стабилитрона..

В прямом направлении вольтамперная характеристика стабилитрона практически не отличается от прямой ветви любого кремниевого диода.

Обратная ветвь ее имеет вид прямой, проходящей почти параллельно оси токов. При изменении тока в широких пределах падение напряжения на приборе практически не изменяется. Избыток напряжения (Uвх-Uст) гасится по балластном резисторе R_б, а напряжение Uст (нагрузка подключена параллельно стабилитрону), остается неизменным.

Uст=Uвх-(Iст+Iн)*R_б

Если при изменении входного напряжения Uвх ток стабилизации Iст не выходит за пределы I ст min-Iст max, то напряжение стабилизации меняется D Uст на малую величину.

Полупроводниковые стабилитроны выпускаются на напряжение от 0.1 до 190В при токах от 0.1мА до 2А. Дифференциальное сопротивление колеблется от 0.1 до 500(Ом).

Параллельное соединение полупроводниковых стабилитронов не допускается, т. к. практически невозможно подобрать диода с одинаковыми параметрами.

Последовательно соединяют любое число стабилитронов. Тогда напряжение стабилизации будет равно сумме напряжений стабилизации отдельных стабилитронов.

Допустимая величина обратного тока через стабилитрон ограничивается допустимой мощностью рассеяния.

Превышение предельно допустимого тока приводит к перегреву рn – перехода и его тепловому пробою.

Контрольные вопросы по модулю 1.2

1. Дайте определение рn – перехода.

2. Почему рn – переход называют запирающим слоем?

3. Объясните вольтамперную характеристику рn – перехода.

4. Почему рn – переход обладает односторонней проводимостью?

5. Как зависят свойства рn – перехода от температуры?

Дата добавления: 2015-06-04