3. . Стабілітрони і їх застосування

3. Стабілітрони і їх застосування

Для роботи при напругах, що перевищують напругу пробою діода,
призначені спеціальні діоди, які називаються стабілітронами (Zener diode).
У цьому випадку область зворотних напруг, при якій наступає пробій,
називається областю стабілізації.
Коли зворотна напруга достатня велика, щоб викликати пробій
стабілітрона, через нього тече високий зворотний струм. До настання пробою
зворотний струм невеликий, після різко зростає. Це відбувається тому, що опір
стабілітрона зменшується при збільшенні зворотної напруги.
Стабілітрони випускають із певною напругою пробою, яку називають
напругою стабілізації UC (мал. 10). Паспортна напруга пробою - зворотна
напруга при струмі стабілізації, який трохи менше максимального струму
стабілізації Imax (максимальний зворотний струм, який може текти через стабілітрон без перевищення максимально припустимої потужності, що
розсіюється, зазначеної виробником). 

Мал. 10. Вольт-амперна характеристика (ВАХ) стабілітрона (а)
і його умовне графічне позначення (б)
Корпуса стабілітронів мають таку ж форму, як і у звичайних діодів.
Малопотужні стабілітрони випускаються в корпусах зі скла або
епоксидної смоли, а потужні - у металевому корпусі із гвинтом. 
Стабілітрони використовують для стабілізації напруги.
На мал. 12 показаний типовий регулюючий ланцюг зі стабілітроном.
Стабілітрон VD з'єднаний послідовно з резистором R . Резистор обумовлює
проходження через стабілітрон робочого струму (при якім стабілітрон працює в 
режимі пробою (стабілізації)). Вхідна постійна напруга U BX повинна бути вище
напруги стабілізації UC стабілітрона. Спадання напруги на стабілітроні
дорівнює напрузі стабілізації стабілітрона: U U ВЫХ C = . Спадання напруги на
резисторі дорівнює різниці вхідної напруги й напруги стабілізації:
UR=UBX-UC. 

Мал. 12. Стабілізація напруги 
Вхідна напруга може збільшуватися або зменшуватися, що обумовлює
відповідне збільшення або зменшення струму через стабілітрон. Коли
стабілітрон працює при напрузі стабілізації (в області пробою), при збільшенні
вхідної напруги через нього може йти великий струм. Однак напруга на
стабілітроні залишиться колишньою. Стабілітрон виявляє протидію
збільшенню вхідної напруги, тому що при збільшенні струму його питомий
опір падає, що дозволяє вихідній напрузі на стабілітроні залишатися постійною
при змінах вхідної напруги. Зміна вхідної напруги проявляється тільки в зміні
спадання напруги на послідовно включеному резисторі. Сума спадань напруги
на цьому резисторі й стабілітроні дорівнює вхідній напрузі. Вихідна напруга
знімається зі стабілітрона й може бути збільшена або зменшена шляхом заміни
стабілітрона й включеного послідовно з ним резистора.