TVS-диоды TRANSZORB серии ICTE 5.0–ICTE 15C (1N6273–1N6377 и 1N6382–1N6385)
Диоды выпускаются в симметричном и несимметричном исполнении. Электрические параметры несимметричных и симметричных диодов этой серии указаны в табл. 4 и 5.
Таблица 4. Электрические параметры несимметричных диодов
| Тип (JEDEC) | Тип (General Semiconductor) | Постоян-ное обратное напря-жение VWM (B) | Мин.(3) напря-жение пробоя при токе 1 мА V(BR) (B) | Макс. обр. ток при VWM ID (мкА) | Макс. напря-жение ограни-чения при IPPM=1,0 A VC (B) | Макс. напря-жение ограни-чения при IPPM= 10 A VC (B) | Макс. имп. ток ограни-чения IPPM (A) |
| 1N6373(2) | ICTE-5(2) | 5.0 | 6,0 | 300 | 7,1 | 7,5 | 160 |
| 1N6374 | ICTE-8 | 8,0 | 9,4 | 25,0 | 11,3 | 11,5 | 100 |
| 1N6375 | ICTE-10 | 10,0 | 11,7 | 2,0 | 13,7 | 14,1 | 90 |
| 1N6376 | ICTE-12 | 12,0 | 14,1 | 2,0 | 16,1 | 16,5 | 70 |
| 1N6377 | ICTE-15 | 15,0 | 17,6 | 2,0 | 20,1 | 20,6 | 60 |
Таблица 5. Электрические параметры нессимметричных диодов
| Тип (JEDEC) | Тип (General Semiconductor) | Постоян-ное обратное напря-жение VWM (B) | Мин.(3) напря-жение пробоя при токе 1 мА V(BR) (B) | Макс. обр. ток при VWM ID (мкА) | Макс. напря-жение ограни-чения при IPPM=1,0 A VC (B) | Макс. напря-жение ограни-чения при IPPM= 10 A VC (B) | Макс. имп. ток ограни-чения IPPM (A) |
| 1N6382 | ICTE-8C | 8,0 | 9,4 | 50,0 | 11,4 | 11,6 | 100 |
| 1N6383 | ICTE-10C | 10,0 | 11,7 | 2,0 | 14,1 | 14,5 | 90 |
| 1N6384 | ICTE-12C | 12,0 | 14,1 | 2,0 | 16,7 | 17,1 | 70 |
| 1N6385 | ICTE-15C | 15,0 | 17,6 | 2,0 | 20,8 | 21,4 | 60 |
Таблица 6. Электрические параметры симметричных диодов
| Параметр | Обозначение | Значение параметра | Единица измерения |
| Макс. имп. Мощность (имп.-10/1000 мкс)(1) | Pppm | мин. 1500 | Вт |
| Макс. имп. Ток (имп. -10/1000 мкс)(1) | Ippm | см. следующую таблицу | А |
| Постоянна рассеиваемая мощность при Т=75°, длине выводов 9,5мм | Pm(av) | 6,5 | Вт |
| Макс. прямой ток, только для несимметричных диодов(2) | IFSM | 200 | A |
| Макс. имп. прямое напряжене при 100 А, только для несимметричных диодов(2) | VF | 3,5/5,0 | V |
| Температура окружающей среды | Т | -55…+175 | °С |
Примечание.
- Симметричные диоды в обозначении имеют суффикс «С».
- Диоды ICTE-5 и 1N6373 выпускаются только в несимметричном исполнении.
- Указанное минимальное напряжение пробоя имеет допуск ±1 Вольт.
- Коэффициент ограничения (Когр.): не превышает 1,33 при мощности равной Римп.макс и не превышает 1,2 при 0,5 Римп.макс. Когр. — отношение VC/VBR.
Габаритный чертеж, предельные эксплуатационные характеристики аналогичны описанным для серии 1.5KE6.8–1.5KE440CA (1N6267– 1N6303A).
Условные обозначения диодов 1N6273– 1N6377 и 1N6382–1N6385 соответствуют обозначению серии 1Nхх.
Условное обозначение диодов серии ICTE-5.0 — ICTE-15C
Графики, показывающие зависимость максимальной допустимой импульсной мощности (Pppm) от длительности импульса (td) и зависимость Pppm (Ipp) от температуры окружающей среды (T), аналогичны приведенным для диодов серии 1.5KE6.8–1.5KE440CA (1N6267–1N6303A).
Диодный стабилитрон
Стабилитроны могут использоваться для получения стабилизированного выходного напряжения с низкой пульсацией в условиях переменного тока нагрузки. Пропуская небольшой ток через диод от источника напряжения через подходящий резистор ограничения тока R S, стабилитрон будет проводить ток, достаточный для поддержания падения напряжения V out .
Мы помним из предыдущих уроков, что выходное напряжение постоянного тока от полу- или двухполупериодных выпрямителей содержит пульсации, наложенные на напряжение постоянного тока, и что при изменении значения нагрузки изменяется и среднее выходное напряжение. Подключив простую схему стабилитрона, как показано ниже, к выходу выпрямителя, можно получить более стабильное выходное напряжение.
Резистор R S соединен последовательно с стабилитроном для ограничения тока, протекающего через диод с источником напряжения, при этом V S подключается через комбинацию. Стабилизированное выходное напряжение V out берется через стабилитрон. Стабилитрон соединен с его катодной клеммой, подключенной к положительной шине источника постоянного тока, поэтому он имеет обратное смещение и будет работать в своем состоянии пробоя. Резистор R S выбран таким образом, чтобы ограничить максимальный ток, протекающий в цепи.
При отсутствии нагрузки, подключенной к цепи, ток нагрузки будет равен нулю I L = 0 , и весь ток цепи проходит через стабилитрон, который, в свою очередь, рассеивает свою максимальную мощность
Также небольшое значение последовательного резистора RS приведет к большему току диода, когда сопротивление нагрузки R L подключено, и будет большим, так как это увеличит требования к рассеиваемой мощности диода, поэтому следует соблюдать осторожность при выборе подходящего значения серии сопротивление, чтобы максимальная номинальная мощность стабилитрона не превышалась в условиях отсутствия нагрузки или высокого импеданса
Нагрузка подключается параллельно с стабилитроном, поэтому напряжение на R L всегда совпадает с напряжением на стабилитроне V R = V Z. Существует минимальный ток стабилитрона, для которого эффективна стабилизация напряжения, и ток стабилитрона должен всегда оставаться выше этого значения, работающего под нагрузкой в пределах его области пробоя. Верхний предел тока, конечно, зависит от номинальной мощности устройства. Напряжение питания V S должно быть больше, чем V Z .
Одна небольшая проблема с цепями стабилизатора стабилитрона состоит в том, что диод может иногда генерировать электрический шум в верхней части источника постоянного тока, когда он пытается стабилизировать напряжение. Обычно это не является проблемой для большинства устройств, но может потребоваться добавление развязывающего конденсатора большого значения на выходе стабилитрона, чтобы обеспечить дополнительное сглаживание.
Подведем небольшой итог. Стабилитрон всегда работает в обратном смещенном состоянии. Схема регулятора напряжения может быть разработана с использованием стабилитрона для поддержания постоянного выходного напряжения постоянного тока на нагрузке, несмотря на изменения входного напряжения или изменения тока нагрузки. Стабилизатор напряжения Зенера состоит из токоограничивающего резистора R S, соединенного последовательно с входным напряжением V S, с стабилитроном, подключенным параллельно с нагрузкой R L в этом состоянии с обратным смещением. Стабилизированное выходное напряжение всегда выбирается равным напряжению пробоя V Z диода.
Применение диодов
Не следует думать, что диоды применяются лишь как выпрямительные и детекторные приборы. Кроме этого можно выделить еще множество их профессий. ВАХ диодов позволяет использовать их там, где требуется нелинейная обработка аналоговых сигналов. Это преобразователи частоты, логарифмические усилители, детекторы и другие устройства. Диоды в таких устройствах используются либо непосредственно как преобразователь, либо формируют характеристики устройства, будучи включенными в цепь обратной связи. Широкое применение диоды находят в стабилизированных источниках питания, как источники опорного напряжения (стабилитроны), либо как коммутирующие элементы накопительной катушки индуктивности (импульсные стабилизаторы напряжения).
Выпрямительные диоды.
С помощью диодов очень просто создать ограничители сигнала: два диода включенные встречно – параллельно служат прекрасной защитой входа усилителя, например, микрофонного, от подачи повышенного уровня сигнала. Кроме перечисленных устройств диоды очень часто используются в коммутаторах сигналов, а также в логических устройствах. Достаточно вспомнить логические операции И, ИЛИ и их сочетания. Одной из разновидностей диодов являются светодиоды. Когда-то они применялись лишь как индикаторы в различных устройствах. Теперь они везде и повсюду от простейших фонариков до телевизоров с LED – подсветкой, не заметить их просто невозможно.
Будет интересно Как устроен туннельный диод?
Параметры диодов
Параметров у диодов достаточно много и они определяются функцией, которую те выполняют в конкретном устройстве. Например, в диодах, генерирующих СВЧ колебания, очень важным параметром является рабочая частота, а также та граничная частота, на которой происходит срыв генерации. А вот для выпрямительных диодов этот параметр совершенно не важен. Основные параметры выпрямительных диодов приведены в таблице ниже.
Таблица основных параметров выпрямительных диодов.
В импульсных и переключающих диодах важна скорость переключения и время восстановления, то есть скорость полного открытия и полного закрытия. В мощных силовых диодах важна рассеиваемая мощность. Для этого их монтируют на специальные радиаторы. А вот диоды, работающие в слаботочных устройствах, ни в каких радиаторах не нуждаются. Но есть параметры, которые считаются важными для всех типов диодов, перечислим их:
- U пр.– допустимое напряжение на диоде при протекании через него тока в прямом направлении. Превышать это напряжение не стоит, так как это приведёт к его порче.
- U обр.– допустимое напряжение на диоде в закрытом состоянии. Его ещё называют напряжением пробоя. В закрытом состоянии, когда через p-n переход не протекает ток, на выводах образуется обратное напряжение. Если оно превысит допустимое значение, то это приведёт к физическому «пробою» p-n перехода. В результате диод превратиться в обычный проводник (сгорит).
Очень чувствительны к превышению обратного напряжения диоды Шоттки, которые очень часто выходят из строя по этой причине.
Обычные диоды, например, выпрямительные кремниевые более устойчивы к превышению обратного напряжения. При незначительном его превышении они переходят в режим обратимого пробоя. Если кристалл диода не успевает перегреться из-за чрезмерного выделения тепла, то изделие может работать ещё долгое время.
- I пр.– прямой ток диода. Это очень важный параметр, который стоит учитывать при замене диодов аналогами или при конструировании самодельных устройств. Величина прямого тока для разных модификаций может достигать величин десятков и сотен ампер. Особо мощные диоды устанавливают на радиатор для отвода тепла, который образуется из-за теплового действия тока. P-N переход в прямом включении также обладает небольшим сопротивлением. На небольших рабочих токах его действие не заметно, но вот при токах в единицы-десятки ампер кристалл диода ощутимо нагревается. Так, например, выпрямительный диодный мост в сварочном инверторном аппарате обязательно устанавливают на радиатор.
- I обр.– обратный ток диода. Обратный ток – это так называемый ток неосновных носителей. Он образуется, когда диод закрыт. Величина обратного тока очень мала и его в подавляющем числе случаев не учитывают.
- U стаб.– напряжение стабилизации (для стабилитронов). Подробнее об этом параметре читайте в статье про стабилитрон.
Будет интересно SMD транзисторы
Кроме того следует иметь в виду, что все эти параметры в технической литературе печатаются и со значком “max”. Здесь указывается предельно допустимое значение данного параметра. Поэтому подбирая тип диода для вашей конструкции необходимо рассчитывать именно на максимально допустимые величины.
Диоды высокого тока.
Как отличить стабилизационный диод от обычного полупроводника
Очень часто люди задаются вопросом, как можно отличить стабилитрон от стандартного полупроводника, ведь, как мы выяснили раньше, оба этих элемента имеют практически идентичное обозначение на электросхеме и могут выполнять схожие функции. Самым простым способом отличить стабилизационный полупроводник от обычного является использование схемы приставки к мультиметру. С его помощью можно не только отличить оба элемента друг от друга, но и выявить напряжение стабилизации, которое характерно для данного смд (если оно, конечно, не превышает 35В). Схема приставки мультиметра является DC-DC преобразователем, в которой между входом и выходом имеется гальваническая развязка. Эта схема имеет следующий вид:
Схема приставки мультиметра
В ней генератор с широтно-импульсной модуляцией выполняется на специальной микросхеме МС34063, а для создания гальванической развязки между измерительной частью схемы и источником питания контрольное напряжение следует снимать с первичной обмотки трансформатора. Для этой цели имеется выпрямитель на VD2. При этом величина для выходного напряжения или тока стабилизации устанавливается путем подбора резистора R3. На конденсаторе С4 происходит выделение напряжения примерно в 40В. При этом проверяемый смд VDX и стабилизатор для тока А2 будут формировать параметрический стабилизатор. Мультиметр, который подключили к выводам Х1 и Х2, будет измерять на данном стабилитроне напряжение. При подключении катода к «-«, а анода к «+» диода, а также к несимметричному смд мультиметра, последний покажет незначительное напряжение. Если подключать в обратной полярности (как на схеме), то в ситуации с обычным полупроводником прибор будет регистрировать напряжение около 40В.
Здесь трансформатор Т1 будет намотан на торообразном ферритовом сердечнике с внешним диаметром в 23 мм. Такая обмотка 1 будет содержать 20 витков, а вторая обмотка — 35 витков провода ПЭВ 0,43
При этом важно при намотке укладывать виток к витку. Следует помнить, что первичная обмотка идет на одной части кольца, а вторая – на другой. Проводя настройку прибора, подключите резистор вместо smd VDX
Этот резистор должен иметь номинал 10 кОм. А сопротивление R3 нужно подбирать для того, чтобы добиться напряжения в 40В на конденсаторе С4 Вот так можно выяснить, стабилитрон у вас или обычный диод
Проводя настройку прибора, подключите резистор вместо smd VDX. Этот резистор должен иметь номинал 10 кОм. А сопротивление R3 нужно подбирать для того, чтобы добиться напряжения в 40В на конденсаторе С4 Вот так можно выяснить, стабилитрон у вас или обычный диод.
Похожие материалы:
Немного теории
Стабильная зарплата, стабильная жизнь, стабильное государство. Последнее не про Россию, конечно :-). Если глянуть в толковый словарик, то можно толково разобрать, что же такое «стабильность». На первых строчках Яндекс мне сразу выдал обозначение этого слова: стабильный — это значит постоянный, устойчивый, не изменяющийся.
Но чаще всего этот термин используется именно в электронике и электротехнике. В электронике очень важны постоянные значения какого-либо параметра. Это может быть сила тока, напряжение, частота сигнала и другие его характеристики. Отклонение сигнала от какого-либо заданного параметра может привести к неправильной работе радиоэлектронной аппаратуры и даже к ее поломке
Поэтому, в электронике очень важно, чтобы все стабильно работало и не давало сбоев
В электронике и электротехнике стабилизируют напряжение. От значения напряжения зависит работа радиоэлектронной аппаратуры. Если оно изменится в меньшую, или даже еще хуже, в большую сторону, то аппаратура в первом случае может неправильно работать, а во втором случае и вовсе колыхнуть ярким пламенем.
Для того, чтобы не допустить взлетов и падения напряжения, были изобретены различные стабилизаторы напряжения. Как вы поняли из словосочетания, они используются чтобы стабилизировать «играющее» напряжение.
12 недорогих наборов электроники для самостоятельной сборки и пайки
Моя личная подборка конструкторов с Aliexpress “сделай сам” для пайки от простых за 153 до 2500 рублей. Дочке 5 лет – надо приучать к паяльнику))) – пусть пока хотя-бы смотрит – переходи посмотреть, один светодиодный куб чего только стоит
Использование обратного напряжения в стабилитроне
Стабилитрон – это полупроводниковое устройство, которое используется для стабилизации напряжения в электрических цепях. Одним из важных элементов стабилитрона является обратное напряжение.
Обратное напряжение – это напряжение, которое подается на стабилитрон в противоположном направлении к его нормальному направлению силового тока. При этом обратное напряжение не должно превышать определенного значения, которое называется обратным напряжением пробоя (Reverse Breakdown Voltage).
Использование обратного напряжения в стабилитроне позволяет контролировать и стабилизировать напряжение в электрической цепи. Когда обратное напряжение меньше или равно обратному напряжению пробоя, стабилитрон работает в обычном режиме и поддерживает постоянное напряжение. Однако, если обратное напряжение превышает обратное напряжение пробоя, стабилитрон начинает работать в режиме пробоя, обеспечивая защиту от повышенного напряжения.
Преимущества использования обратного напряжения в стабилитроне:
- Стабилизация напряжения. Обратное напряжение контролирует поток электрического тока через стабилитрон, что позволяет поддерживать постоянное напряжение в электрической цепи.
- Защита от повышенного напряжения. Если обратное напряжение превышает обратное напряжение пробоя, стабилитрон обеспечивает защиту от повышенного напряжения, предотвращая повреждение электрической цепи или других элементов.
- Простота использования. Стабилитроны легко подключаются к электрической цепи и не требуют сложной настройки или дополнительных элементов.
- Надежность и долговечность. Стабилитроны обладают высокой надежностью и долговечностью, что делает их эффективным решением для стабилизации напряжения в различных системах и устройствах.
Использование обратного напряжения в стабилитроне является важным составляющим его работы. Оно позволяет контролировать и стабилизировать напряжение в электрической цепи, обеспечивая защиту от повышенного напряжения и предотвращая повреждение цепи или других элементов.
Виды диодов
Стабилитроны
Стабилитроны представляют из себя те же самые диоды. Даже из названия понятно, чтоб стабилитроны что-то стабилизируют. А стабилизируют они напряжение. Но чтобы стабилитрон выполнял стабилизацию, требуется одно условие. Они должны подключатся противоположно, чем диоды. Анод на минус, а катод на плюс. Странно не правда ли? Но почему так? Давайте разберемся. В Вольт амперной характеристике (ВАХ) диода используется положительная ветвь – прямое направление, а вот в стабилитроне другая часть ветки ВАХ – обратное направление.
Снизу на графике мы видим стабилитрон на 5 Вольт. Сколько бы у нас не изменялась сила тока, мы все равно будем получать 5 Вольт ;-). Круто, не правда ли? Но есть и подводные камни. Сила тока не должны быть больше, чем в описании на диод, иначе он выйдет из строя от высокой температуры – Закон Джоуля-Ленца. Главный параметр стабилитрона – это напряжение стабилизации (Uст). Измеряется в Вольтах. На графике вы видите стабилитрон с напряжением стабилизации 5 Вольт. Также есть диапазон силы тока, при котором будет работать стабилитрон – это минимальный и максимальный ток (Imin, Imax). Измеряется в Амперах.
Выглядят стабилитроны точно также, как и обычные диоды:
На схемах обозначаются вот так:
Светодиоды
Светодиоды – особый класс диодов, которые излучают видимый и невидимый свет. Невидимый свет – это свет в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне. Но для промышленности все таки большую роль играют светодиоды с видимым светом. Они используются для индикации, оформления вывесок, светящихся баннеров, зданий а также для освещения. Светодиоды имеют такие же параметры, как и любые другие диоды, но обычно их максимальный ток значительно ниже.
Предельное обратное напряжение (Uобр) может достигать 10 Вольт. Максимальный ток (Imax) будет ограничиваться для простых светодиодов порядка 50 мА. Для осветительных больше. Поэтому при подключении обычного диода нужно вместе с ним последовательно подключать резистор. Резистор можно рассчитать по нехитрой формуле, но в идеале лучше использовать переменный резистор, подобрать нужное свечение, замерять номинал переменного резистора и поставить туда постоянный резистор с таким же номиналом.
Лампы освещения из светодиодов потребляют копейки электроэнергии и стоят дешево.
Очень большим спросом пользуются светодиодные ленты, состоящие из множества SMD светодиодов. Смотрятся очень красиво.
На схемах светодиоды обозначаются так:
Не забываем, что светодиоды делятся на индикаторные и осветительные. Индикаторные светодиоды обладают слабым свечением и используются для индикации каких-либо процессов, происходящих в электронной цепи. Для них характерно слабое свечение и малый ток потребления
Ну и осветительные светодиоды – это те, которые используются в ваших китайских фонариках, а также в LED-лампах
Светодиод – это токовый прибор, то есть для его нормальной работы требуется номинальный ток, а не напряжение. При номинальном токе на светодиоде падает некоторое напряжение, которое зависит от типа светодиода (номинальной мощности, цвета, температуры). Ниже табличка, показывающая какое падение напряжения бывает на светодиодах разных цветов свечения при номинальном токе:
Как проверить светодиод можно узнать из этой статьи.
Тиристоры
Тиристоры представляют собой диоды, проводимость которых управляется с помощью третьего вывода – управляющего электрода (УЭ). Основное применение тиристоров – это управление мощной нагрузкой с помощью слабого сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Выглядят тиристоры примерно как диоды или транзисторы. У тиристоров параметров столько, что не хватит статьи для их описания. Главный параметр – Iос,ср. – среднее значение тока, которое должно протекать через тиристор в прямом направлении без вреда для его здоровья. Немаловажным параметром является напряжение открытия тиристор – (Uу), которое подается на управляющий электрод и при котором тиристор полностью открывается.
а вот так примерно выглядят силовые тиристоры, то есть тиристоры, которые работают с большой силой тока:
На схемах триодные тиристоры выглядят вот таким образом:
Существуют также разновидности тиристоров – динисторы и симисторы. У динисторов нет управляющего электрода и он выглядит, как обычный диод. Динисторы начинают пропускать через себя электрический ток в прямом включении, когда напряжение на нем превысит какое-то значение. Симисторы – это те же самые триодные тиристоры, но при включении пропускают через себя электрический ток в двух направлениях, поэтому они используются в цепях с переменным током.
Мощность рассеивания стабилитрона
Мощность рассеивания стабилитрона Pст характеризует его способность не перегреваться выше определенной температуры на протяжении длительного времени. Чем выше значение Pст, тем больше тепла способен рассеять полупроводниковый прибор. Мощность рассеивания рассчитывается для самых неблагоприятных условий работы прибора, поэтому в ниже приведенную формулу подставляют максимально возможное в работе Uвх и наименьшие значения Rб и Iн:
Существует ряд стандартных номиналом по данному параметру: 0,3 Вт, 0,5 Вт, 1,3 Вт, 5 Вт и т.п. Чем больше Pст, тем больше габариты полупроводникового прибора.
Значение маркировки стабилитронов
Маркировка обычно состоит из комбинации букв и цифр, которая указывает на их параметры и характеристики.
Расшифровка обозначений
Классификация может варьироваться в зависимости от производителя и серии. Обычно маркировка включает следующие элементы:
- Буквенные обозначения:
- Z: означает стабилитрон (Zener diode);
- TVS: обозначает стабилитрон с ограничителем перенапряжения (Transient Voltage Suppressor).
- Числовые обозначения указывают на номинальное значение стабилитрона или иные характеристики.
- Дополнительные символы: буквы или символы, добавленные к основной маркировке, означают другие параметры стабилитрона, такие как температурный диапазон, тип корпуса и т. д.
Определение номинала по маркировке
Как же определить номинал стабилитрона по его маркировке? Требуются знания конкретной системы обозначений, используемой производителем. Обычно номинальный показатель указывается числовым значением в маркировке. Например, если Zener «12V», то его номинальное напряжение составляет 12 вольт.
Если есть сомнения, как определить номинал стабилитрона, рекомендуется обратиться к документации производителя или спецификациям компонента.
Цветовая маркировка и ее значение
| Цветовая маркировка стабилитронов | Значение |
|---|---|
| Зеленый | 3.3 В |
| Синий | 5.1 В |
| Красный | 6.8 В |
| Желтый | 9.1 В |
| Оранжевый | 12 В |
| Белый | 15 В |
| Зеленый и синий | 18 В |
| Зеленый и красный | 24 В |
| Зеленый и желтый | 30 В |
| Зеленый и оранжевый | 36 В |
| Зеленый и белый | 39 В |
| Зеленый, синий и красный | 51 В |
| Зеленый, синий и желтый | 57 В |
| Зеленый, синий и оранжевый | 75 В |
| Зеленый, синий, красный и желтый | 100 В |
Особенности маркировки стабилитронов в стеклянном корпусе
В стеклянном корпусе наблюдается отсутствие полосок цветовой маркировки, как это может быть у SMD-стабилитронов или вариантов в пластмассовом корпусе.
Вместо этого на стеклянных типах обычно присутствует буквенно-цифровая маркировка, которая указывает на их параметры. Это может быть серия, модель или другие характеристики, заданные производителем.
Основные характеристики стабилитрона
Чтобы подобрать диод Зенера под существующие цели, надо знать несколько важных параметров. Эти характеристики определят пригодность выбранного прибора для решения поставленных задач.
Номинальное напряжение стабилизации
Первый параметр зенера, на который надо обратить внимание при выборе – напряжение стабилизации, определяемое точкой начала лавинного пробоя. С него начинают выбор прибора для использования в схеме
У разных экземпляров ординарных стабилитронов, даже одного типа, напряжение имеет разброс в районе нескольких процентов, у прецизионных разница ниже. Если номинальное напряжение неизвестно, его можно определить, собрав простую схему. Следует подготовить:
- балластный резистор в 1…3 кОм;
- регулируемый источник напряжения;
- вольтметр (можно использовать тестер).
Надо поднимать напряжение источника питания с нуля, контролируя по вольтметру рост напряжения на стабилитроне. В какой-то момент он остановится, несмотря на дальнейшее увеличение входного напряжения. Это и есть фактическое напряжение стабилизации. Если регулируемого источника нет, можно использовать блок питания с постоянным выходным напряжением заведомо выше Uстабилизации. Схема и принцип измерения остаются теми же. Но есть риск выхода полупроводникового прибора из строя из-за превышения рабочего тока.
Стабилитроны применяются для работы с напряжениями от 2…3 В до 200 В. Для формирования стабильного напряжения ниже данного диапазона, используются другие приборы – стабисторы, работающие на прямом участке ВАХ.
Диапазон рабочих токов
Ток, при котором стабилитроны исполняют свою функцию, ограничен сверху и снизу. Снизу он ограничен началом линейного участка обратной ветви ВАХ. При меньших токах характеристика не обеспечивает режима неизменности напряжения.
Верхнее значение лимитировано максимальной мощностью рассеяния, на которую способен полупроводниковый прибор и зависит от его конструкции. Стабилитроны в металлическом корпусе рассчитаны на больший ток, но не надо забывать об использовании радиаторов. Без них наибольшая допустимая мощность рассеяния будет существенно меньше.
Дифференциальное сопротивление
Еще один параметр, определяющий работу стабилитрона – дифференциальное сопротивление Rст. Оно определяется как отношение изменения напряжения ΔU к вызвавшему его изменение тока ΔI. Эта величина имеет размерность сопротивления и измеряется в омах. Графически — это тангенс угла наклона рабочего участка характеристики. Очевидно, что чем меньше сопротивление, тем лучше качество стабилизации. У идеального (не существующего на практике) стабилитрона Rст равно нулю – любое приращение тока не вызовет никакого изменения напряжения, и участок ВАХ будет параллелен оси ординат.
