Характарыстыкі прабоя стабилитрона

Сімвал стабілітрона паказаны на малюнку ніжэй. Замест прамой лініі, якая прадстаўляе катод, стабілітрон мае выгнутую лінію, якая нагадвае вам літару Z (стабілітрон). Стабілітрон - гэта прылада з крэмніевым pn-пераходам, прызначаная для працы ў вобласці зваротнага прабоя. Напружанне прабоя стабілітрона усталёўваецца шляхам стараннага кантролю ўзроўню легіравання падчас вытворчасці. З абмеркавання характарыстыкі дыёда ў папярэднім артыкуле, калі дыёд дасягае зваротнага прабоя, яго напружанне застаецца амаль нязменным, нават калі ток рэзка змяняецца, і гэта з'яўляецца ключом да працы стабілітрона. Гэтая вольт-амперная характарыстыка зноў паказана на малюнку ніжэй з нармальнай працоўнай вобласцю для стабілітронаў, паказанай зацененай вобласцю. Прабой стабілітрона Стабілітроны прызначаны для працы ў рэжыме зваротнага прабоя. Два тыпу зваротнага прабоя ў стабилитроне - лавінны і стабилитрон. Эфект лавіны ўзнікае як у выпрамніковых, так і ў стабилитронах пры досыць высокім зваротным напрузе. Прабой стабилитрона адбываецца ў стабилитроне пры нізкіх зваротных напружаннях. Стабілітрон моцна легаваны, каб паменшыць напружанне прабоя. Гэта выклікае вельмі тонкую вобласць знясілення. У выніку ў вобласці знясілення існуе інтэнсіўнае электрычнае поле. Каля напругі прабоя стабілітрона (V) поле дастаткова інтэнсіўнае, каб выцягнуць электроны з іх валентных зон і стварыць ток. Стабілітроны з напругай прабоя менш за прыблізна 5 В працуюць пераважна на прабой стабілітрона. Тыя, у якіх напружанне прабоя перавышае прыблізна 5 В, працуюць пераважна ў рэжыме лавіннага прабоя. Абодва тыпу, аднак, называюцца стабилитронами. Камерцыйна даступныя стабілітроны з напругай прабоя ад менш за 1 В да больш за 250 В з указанымі допускамі ад 1% да 20%. Характарыстыкі прабоя стабілітрона На малюнку ніжэй паказаны адваротны ўчастак характэрнай крывой стабілітрона. Звярніце ўвагу, што па меры павелічэння зваротнага напружання (VR) зваротны ток (IR) застаецца надзвычай малым да «калена» крывой. Зваротны ток таксама называюць токам стабілітрона, IZ. У гэты момант пачынаецца эфект разбурэння; унутраны супраціў стабілітрона, які таксама называюць імпедансам стабілітрона (ZZ), пачынае змяншацца па меры хуткага павелічэння зваротнага току. З ніжняй часткі калена напружанне прабоя стабілітрона (VZ) застаецца па сутнасці нязменным, хоць яно трохі павялічваецца па меры павелічэння току стабілітрона IZ. Мал.: Зваротная характарыстыка стабілітрона. VZ звычайна ўказваецца на значэнні току стабілітрона, вядомага як выпрабавальны ток. Рэгуляванне стабілітрона Здольнасць падтрымліваць зваротнае напружанне на яго клемах практычна пастаянным з'яўляецца ключавой асаблівасцю стабілітрона. Стабілітрон, які працуе пры прабоі, дзейнічае як рэгулятар напружання, таму што ён падтрымлівае амаль пастаяннае напружанне на сваіх клемах у вызначаным дыяпазоне значэнняў зваротнага току. Мінімальнае значэнне зваротнага току, IZK, павінна падтрымлівацца для таго, каб дыёд не працаваў пры рэгуляванні напружання. Вы бачыце на крывой на малюнку вышэй, што, калі зваротны ток зніжаецца ніжэй калена крывой, напружанне рэзка зніжаецца і рэгуляванне губляецца. Таксама існуе максімальны ток, IZM, пры перавышэнні якога дыёд можа быць пашкоджаны з-за празмернага рассейвання магутнасці. Такім чынам, у асноўным стабілітрон падтрымлівае амаль пастаяннае напружанне на сваіх клемах для значэнняў зваротнага току ў дыяпазоне ад IZK да IZM. Намінальнае напружанне стабілітрона, VZ, звычайна паказваецца ў тэхнічным табліцы пры значэнні зваротнага току, якое называецца выпрабавальным токам стабілітрона. Эквівалентныя схемы стабілітрона На малюнку ніжэй паказана ідэальная мадэль (першае набліжэнне) стабілітрона ў зваротным прабоі і яго ідэальная характарыстыка. Ён мае пастаяннае падзенне напружання, роўнае намінальнаму напрузе стабилитрона. Гэта пастаяннае падзенне напружання на стабілітроне, выкліканае зваротным прабоем, адлюстроўваецца сімвалам пастаяннага напружання, нават калі стабілітрон не стварае напружання. Малюнак: ідэальная мадэль эквівалентнай схемы стабілітрона і характарыстыка. Ніжэй на малюнку (a) прадстаўлена практычная мадэль (другое набліжэнне) стабілітрона з уключаным імпедансам (супраціўленнем) Зенера. Паколькі фактычная крывая напружання не ідэальна вертыкальная, змяненне току стабілітрона (ΔIZ) прыводзіць да невялікай змены напружання стабілітрона (ΔVZ), як паказана на малюнку ніжэй (b). Згодна з законам Ома, стаўленне ΔVZ да ΔIZ з'яўляецца імпедансам, як выражана ў наступным раўнанні: Звычайна ZZ вызначаецца пры выпрабавальным току стабілітрона. У большасці выпадкаў можна меркаваць, што ZZ - гэта невялікая канстанта ва ўсім дыяпазоне значэнняў току стабілітрона і з'яўляецца чыста рэзістыўнай. Лепш пазбягаць працы стабілітрона паблізу калена крывой, таму што імпеданс рэзка змяняецца ў гэтай галіне. Малюнак: Практычная эквівалентная схема стабілітрона і характарыстычная крывая, якая ілюструе ZZ. Для большасці работ па аналізе схемы і ліквідацыі непаладак ідэальная мадэль дасць вельмі добрыя вынікі і значна прасцей у выкарыстанні, чым больш складаныя мадэлі. Калі стабілітрон працуе нармальна, ён будзе знаходзіцца ў стане зваротнага прабоя, і вы павінны назіраць намінальнае напружанне прабоя на ім. Большасць схем пакажа на чарцяжы, якім павінна быць гэта напружанне. Асноўнае прымяненне стабілітронаў - гэта тып рэгулятара напружання для забеспячэння стабільнага апорнага напружання для выкарыстання ў крыніцах сілкавання, вальтметрах і іншых прыборах. Напружанне прабоя стабілітрона Ёсць два розныя механізмы, з-за якіх можа адбыцца паломка стабілітрона. Яны прыведзены ніжэй. Прабой Зэнера. Лавінны прабой. Розныя прабоі звычайна адрозніваюць на аснове канцэнтрацыі допінгу. Калі PN-пераход моцна легіраваны, адбываецца прабой стабілітрона, у той час як лавінападобны прабой адбываецца толькі тады, калі PN-пераход вельмі лёгка легіраваны. 1. Прабой стабилитрона : прабой стабилитрона адбываецца, калі напружанне зваротнага зрушэння на pn-пераходзе дастаткова высокае, так што выніковае электрычнае поле на злучэнні аказвае вялікую сілу на звязаны электрон, каб вырваць яго з кавалентнай сувязі. Такім чынам, прамы разрыў кавалентных сувязяў стварае вялікую колькасць электронна-дзірачных пар, тым самым павялічваючы зваротны ток. Гэты працэс называецца прабоем Зенера. Паколькі напружанне прабоя памяншаецца па меры павышэння тэмпературы спалучэння, гэта адмоўныя тэмпературныя каэфіцыенты. 2. Лавінны разрыў: цеплавы носьбіт падае ўніз праз бар'ер злучэння і атрымлівае энергію ад прыкладзенага патэнцыялу. Гэты носьбіт сутыкаецца з іёнам крышталя і перадае дастатковую энергію, каб парушыць кавалентную сувязь. У дадатак да першапачатковага носьбіта былі створаны новыя электронна-дзірачныя пары. Гэтыя носьбіты могуць таксама атрымаць дастатковую энергію ад прыкладзенага поля, сутыкнуцца з іншым іёнам крышталя і пры гэтым стварыць іншую электронна-дзірачную пару. Гэты працэс вядомы як множанне лавін. Пры гэтым напружанне прабоя павялічваецца з павелічэннем тэмпературы. Стабілітроны маюць дыяпазон напружання прабоя ад 3В да 200В. Прымяненне стабілітрона Розныя прымянення стабілітрона ў розных схемах абароны. У абмежавальніках стабілітрона, г.зн. схемах адсячэння, якія выкарыстоўваюцца для адсячэння непажаданай часткі формы сігналу напружання. Як элемент рэгулявання напружання ў рэгулятарах напружання.

Пакінь паведамленне 

спіс паведамленняў