Stabilitrone - това е за какво е и за какво е то?

Ценеровият диод е полупроводников диод с уникални свойства. Ако обикновен полупроводникови когато обратната включването е изолатор, тя изпълнява тази функция до определен растеж на приложеното напрежение, при което настъпва обратим разбивка лавина. При по-нататъшно увеличаване на връщащия ток, преминаващ през ценеровия диод, напрежението продължава да остава постоянно поради пропорционално намаляване на съпротивлението. По този начин е възможно да се постигне стабилизиращ режим.

В затворено състояние, малък ток на изтичане преминава първо през ценеровият диод. Елементът се държи като резистор, чиято величина на съпротивление е голяма. При разрушаване съпротивлението на ценеровият диод става незначително. Ако продължим да увеличаваме напрежението на входа, елементът започва да се загрява и ако токът надхвърля допустимата стойност, възниква необратимо термично разрушаване. Ако въпросът не се доведе до него, когато напрежението се променя от нула до горната граница на работната площ, свойствата на ценеровият диод остават.

Когато ценеровият диод е включен директно, характеристиките не се различават от диода. Когато плюсът е свързан към р-областта, а минус към п-областта, съпротивлението на прехода е малко и токът преминава свободно през него. Тя се увеличава с увеличаване на входното напрежение.

Stabilitron е специален диод, свързан предимно в обратната посока. Елементът е затворен за първи път. В случай на електрическо повреждане, напрежение ценерови диод поддържа постоянно в голям диапазон на тока.

Анодът се захранва минус, а катодът - плюс. Извън стабилизирането (под точка 2) се наблюдава прегряване и вероятността за повреда на даден елемент се увеличава.

характеристики на

Параметрите на ценерови диоди са, както следва:

• U_статия - Стабилизиращо напрежение при номинален ток I_статия;
• аз_{статия мин} - минималният ток на началото на електрическата повреда;
• аз_{статия макс} - максимално допустим ток;
• ТКН - температурен коефициент.

За разлика от конвенционалните диод, ценерови диода - устройство полупроводникови, в която волт-амперна характеристика на областта на електрическа и топлинна повреда са разположени достатъчно далеч един от друг.

При максимално допустимия ток често се свързва параметър, често посочван в таблиците - разсейването на мощността:

P_макс = I_{статия макс}∙ U_статия.

Зависимостта на ценеровият диод от температурата може да бъде или с положителен TCH, или отрицателен. При серийно свързване на елементи с различни коефициенти се създават прецизни ценерови диоди, независимо от отоплението или охлаждането.

Схеми на включване

Типична проста стабилизираща верига се състои от баластно съпротивление R_б и ценерови диод, манипулиране на товара.

В някои случаи има нарушение на стабилизацията.

1. Доставяне на стабилизатора на голямо напрежение от захранването в присъствието на филтърен кондензатор на изхода. Текущите шпайкове при зареждането могат да причинят неизправност на ценеровият диод или резистор R_б.
2. Заредете връзката. Когато максималното напрежение е приложено към входа, токът на ценеровият диод може да надвиши допустимата стойност, което ще доведе до неговото загряване и унищожаване. Важно е паспортната зона да остане в безопасност.
3. Съпротивление R_б е избран малък, така че възможно най-ниска стойност на захранващото напрежение и максимално допустимото натоварване текущата до диод ценерови е в работен регулиране зона.

За защита на стабилизатора се използват схеми за защита от тиристор или предпазители.

Резистор R_б изчислена по формулата:

R_б = (U._Пийт - U_{Господин} ) (I_статия + аз_п).

Ценеровият диоден ток I_статия се избира между допустимите максимални и минимални стойности в зависимост от напрежението на входа U_Пийт и ток на натоварване I_п.

Избор на ценерови диоди

Елементите имат широко разпространение в стабилизиращото напрежение. За да получите точната стойност на U_п, Ценерови диоди се избират от една и съща партида. Съществуват типове с по-тесен диапазон от параметри. При висока мощност на разсейване елементите се монтират на радиаторите.

За изчисляване на параметрите на ценерови диоди са необходими първоначалните данни, например:

• U_Пийт = 12-15 V - входно напрежение;
• U_статия = 9 V - стабилизирано напрежение;
• R_п = 50-100 mA - товарът.

Параметрите са типични за устройства с ниска консумация на енергия.

За минимално входно напрежение от 12 V, токът на натоварването се избира при максимум 100 mA. По закона на Ом може да се намери общото натоварване на веригата:

R_{обобщението} = 12 V / 0,1 A = 120 Ohm.

На ценеровият диод падането на напрежението е 9 V. За ток от 0.1 А еквивалентният товар е:

R_екв = 9 V / 0,1 A = 90 Ohm.

Сега можете да определите съпротивлението на баласта:

R_б = 120 ома - 90 ома = 30 ома.

Избира се от стандартната серия, където стойността съвпада с изчислената стойност.

Максималният ток през ценеровият диод се определя, като се вземе предвид прекъсването на натоварването, така че да не се провали в случай, че изтече някакъв проводник. Напрежението на напрежението в резистора е:

U_R = 15 - 9 = 6 V.

Тогава токът през резистора се определя:

аз_R = 6/30 = 0.2 А.

Тъй като ценеровият диод е свързан последователно с него, аз_в = I_R = 0.2 А.

Разсейването на мощността ще бъде P = 0,2 ∙ 9 = 1,8 W.

Съгласно получените параметри се избира подходящ ценеров диод D815B.

Симетричен ценеров диод

Симетричен диоден тиристор е превключващо устройство, което управлява променлив ток. Отличителна черта на работата му е да падне напрежението до няколко волта, когато са включени в границите на 30-50 V. Тя може да бъде заменен с два срещуположни конвенционален ценерови включена. Устройствата се използват като превключващи елементи.

Аналогов на ценеров диод

Когато не е възможно да изберете подходящ елемент, използвайте аналогов ценерови диод на транзистори. Предимството им е възможността за регулиране на напрежението. За тази цел могат да се използват DC усилватели с няколко етапа.

На входа, делител на напрежение резистор на тримерите R1. Ако входното напрежение се увеличи, то също се увеличава въз основа на транзистора VT1. Това увеличава тока през транзистора VT2, който компенсира увеличаването на напрежението, като по този начин поддържа стабилния си изход.

Маркиране на ценерови диоди

Налични са стъклени ценерови диоди и ценерови диоди в пластмасови кутии. В първия случай се поставят две цифри, между които се намира буквата V. Надписът 9V1 означава, че U_статия = 9.1 V.

На пластмасовата кутия надписите се дешифрират с помощта на листа с данни, където можете да намерите и други параметри.

Тъмният пръстен на тялото обозначава катода, към който е свързан плюс.

заключение

Ценеровият диод е диод със специални свойства. Предимството на ценерови диоди е високото ниво на стабилизация на напрежението за широк диапазон на вариация на работните токове, както и прости схеми на свързване. За да се стабилизират устройствата с ниско напрежение се завъртат в посока напред и започват да работят като обикновени диоди.