Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Заказать  
 

Напівпровідникові стабілітрони



Напівпровідникові стабілітрони – це діоди на зворотній гілці вольт-амперної характеристики яких є дільниця зі слабою залежністю напруги від струму, тобто стабілітрон працює в режимі електричного пробою. Величина напруги пробою, або напруга стабілізації, залежить від опору базової області діода. Якщо необхідно отримати напругу стабілізації до 3 В, то використовуються вузькі p-n переходи і має місце тунельний механізм пробою. Якщо необхідно отримати напругу стабілізації від 3 В до 7 В, то може використовуватись лавинний і тунельний механізми пробою. При напругах стабілізації більше 7 В використовуються широкі p-n переходи і лавинний механізм пробою. На електричних схемах напівпровідникові стабілітрони позначаються як показано на рис. 2.5.

а) б)

Рисунок 2.5 – Односторонній стабілітрон і його вольт-амперна характеристика (а); двухсторонній стабілітрон і його вольт-амперна характеристика (б)

Основними характеристиками напівпровідникових стабілітронів є напруга стабілізації Uст і струм стабілізації Iст, динамічний опір і температурний коефіцієнт напруги.

Величина динамічного (диференціального) опору характеризує нахил робочої області і, інакше кажучи, ступінь стабільності напруги стабілізації при зміні струму стабілізації

.

В залежності від напівпровідникові стабілітрони можна розділити на дві групи: регулюючі (загального призначення) і опорні (прецизійні).

Регулюючі в основному використовуються в стабілізаторах і обмежувачах постійної та імпульсної напруги. Прецизійні служать джерелами еталонної напруги в схемах, де вимагається висока ступінь стабілізації напруги.

Температурний коефіцієнт напруги (ТКН) стабілітрона показує як змінюється відносна напруга стабілізації при зміні температури на 1 град при постійному струмі стабілізації

.

У низьковольтних стабілітронів ТКН негативний (Uст<5,4 В). В більш високовольтних – ТКН позитивний. В таких стабілітронах для зниження ТКН паралельно зі стабілітроном, що працює в нормальному режимі (зворотньому), вмикають один або декілька стабілітронів, що працюють при прямій напрузі. Це зумовлено тим, що пряма гілка вольт-амперної характеристики має від’ємний ТКН. Замість стабілітронів можна вмикати і звичайні випрямляючі діоди. До параметрів стабілітронів слід віднести також коефіцієнт стабілізації Кст, який визначається як відношення відносної зміни напруги на вході до відносної зміни напруги на виході стабілітрона.

,

де і – номінальні напруги на вході і на виході стабілітрона.

В електричне коло стабілітрон вмикається за схемою, приведеною на рис. 2.6.

Рисунок 2.6 – Схема включення стабілітрона

Принцип роботи стабілізатора напруги полягає в наступному. При зміні напуги на вході змінюється струм, що протікає через стабілітрон, а напруга на стбілітроні та опорі навантаження будуть постійними. При цьому змінюється падіння напруги на балансному опорі Rбал. Стабілізація забезпечується при умові, що при максиальній зміні Uвх струм, який протікає через стабілітрон не виходить за межі Imax – Imin (рис. 2.5,а). Величина балансного опору Rбал вибирається таким чином, щоб при номінальній напрузі на вході, струм стабілітрона рівнявся деякому середньому значенню I0.

Слід відмітити, що для виготовлення стабілітронів з невеликими напругами стабілізації (0,3…1 В), використовується пряма гілка ВАХ p-n переходу. Такі прилади називаються стабісторами.

Особливою групою серед напівпровідникових стабілітронів є кремнієві симетричні обмежувачі напруги (КСОН), або двосторонні стабілітрони (рис. 2.5,б), які характеризуються симетричною ВАХ відносно початку координат та можуть бути використані для усунення перенапруження в приладах перетворювальної техніки, в потужних обмежувачах напруги. Ці прилади випускаються на робочі напруги до 5000 В при струмі до 1 А.





Дата публикования: 2014-11-18; Прочитано: 4707 | Нарушение авторского права страницы | Заказать написание работы



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2019 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.001 с)...Наверх