Чем заменить стабилитрон кс133а

22

Стабилитроны КС133А, КС139А, КС147А, КС156А, КС168А
(2С133А, 2С139А, 2С147А, 2С156А, 2С168А)

Стабилитроны КС133А, КС139А, КС147А, КС156А, КС168А выпускаются в металлостеклянном и стеклянном (тип корпуса КД-4-1) корпусах с гибкими выводами.

Тип и цоколёвка стабилитрона в металлостеклянном корпус маркированы на корпусе.

Для обозначения типа и полярности стабилитрона в стеклянном корпусах используется условная маркировка — голубая кольцевая полоса со стороны катодного вывода и разноцветные кольцевые полосы по сторонам анодного вывода:

• КС133А — белая,
• КС139А — зеленая,
• КС147А — серая,
• КС156А — оранжевая,
• КС168А — красная.

• около 1 г — металлостеклянный корпус.
• около 0,3 г — стеклянный корпус.

Рис. 1 — Внешний вид стабилитронов КС133А:

а) — в стеклянном корпусе, б) — в металлостеклянном корпусе

Рис. 2 — Габаритные размеры стабилитронов КС133А, КС139А, КС147А, КС156А, КС168А:

Чем заменить стабилитрон кс133а

Внимание! Перед тем как создавать тему на форуме, воспользуйтесь поиском! Пользователь создавший тему, которая уже была, будет немедленно забанен! Читайте правила названия тем. Пользователи создавшие тему с непонятными заголовками, к примеру: «Помогите, Схема, Резистор, Хелп и т.п.» также будут заблокированны навсегда. Пользователь создавший тему не по разделу форума будет немедленно забанен! Уважайте форум, и вас также будут уважать!

как заменить двуханодный стабилитрон на одноанодный в блоке питания мне надо заменить кс175А на кс133Г.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Группа: Автор
Сообщений: 2439
Пользователь №: 144
Регистрация: 26-April 05
Место жительства: г. Салават

Если радиоэлектроника наркотик , то я наркоман со стажем.

не курю и никогда не курил, мне 37, хочу себе 8ку

Группа: Автор
Сообщений: 15657
Пользователь №: 2613
Регистрация: 17-November 05

Группа: Cоучастник
Сообщений: 721
Пользователь №: 5109
Регистрация: 16-February 06
Место жительства: Россия

да любым стабилитроном на подходящие напряжение, анодом на общий провод (вниз). А потом регулятором выставить нужное напряжение.

Если фото не удалась ты бы хоть написал какой стабилитрон в схеме.

Группа: Admin
Сообщений: 5545
Пользователь №: 1
Регистрация: 19-July 04
Место жительства: Воронеж

Группа: Cоучастник
Сообщений: 743
Пользователь №: 17855
Регистрация: 15-February 07
Место жительства: Москва

Ставь анодом(+) на массу и не парься всё будет работать. Встречный стабилитрон применяют для термокомпенсации. Только напряжение стабилизации изменится стабилитрон КС175 на 7,5В КС133 на 3.3В. Если нужно получить такое же напряжение поставь два стабилитрона КС133 последовательно и КД503 в прямом направлении (0.7В).

Это сообщение отредактировал GSL — Oct 22 2007, 09:00 AM

ну если вы мне дадите провереную схему на 3 ампера и с чистым сигналом , то я согласен, при этом надо чтобы напряжение регулировалося и ток!! и при нагузке падения напряжения не было!! я мечтаю о данной схеме!!

Это сообщение отредактировал yorgi — Oct 22 2007, 11:30 PM

Группа: Автор
Сообщений: 15657
Пользователь №: 2613
Регистрация: 17-November 05

Это сообщение отредактировал Dart — Oct 23 2007, 12:50 AM

не понял, я имею ввиду схемку, я не очень професионал в этих сокращениях

Это сообщение отредактировал yorgi — Oct 23 2007, 12:27 AM

Группа: Автор
Сообщений: 15657
Пользователь №: 2613
Регистрация: 17-November 05

Группа: Cоучастник
Сообщений: 721
Пользователь №: 5109
Регистрация: 16-February 06
Место жительства: Россия

yorgi, уточни парамеры своего стабилизатора.

1 какой должен быть уровень пульсаций.
2 в каких пределах должно регулироваться напряжение.
3 расшифруй что ты имел ввиду под регулировкой тока (переход стабилизатора из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока?)

и было бы хорошо если бы ты указал для каких целей планируется использовать данный стабилизатор.

Группа: Admin
Сообщений: 44522
Пользователь №: 3
Регистрация: 26-January 05
Место жительства: Москва слезам не верит.

Не задавайте вопросы технического характера в личку, все-равно отправлю на форум.

Хотя бы раз в год уезжай туда, где ты еще не был!

Билль о рабах Вирджиния, 1779 г.:
«Ни один раб не должен хранить или переносить оружие, если только у него нет письменного приказа хозяина или если он не находится в присутствии хозяина».

Группа: Cоучастник
Сообщений: 721
Пользователь №: 5109
Регистрация: 16-February 06
Место жительства: Россия

Группа: Cоучастник
Сообщений: 743
Пользователь №: 17855
Регистрация: 15-February 07
Место жительства: Москва

Группа: Cоучастник
Сообщений: 743
Пользователь №: 17855
Регистрация: 15-February 07
Место жительства: Москва

Стабилитроны КС133А, КС139А, КС147А, КС156А, КС168А
(2С133А, 2С139А, 2С147А, 2С156А, 2С168А)

Стабилитроны КС133А, КС139А, КС147А, КС156А, КС168А выпускаются в металлостеклянном и стеклянном (тип корпуса КД-4-1) корпусах с гибкими выводами.

Тип и цоколёвка стабилитрона в металлостеклянном корпус маркированы на корпусе.

Для обозначения типа и полярности стабилитрона в стеклянном корпусах используется условная маркировка — голубая кольцевая полоса со стороны катодного вывода и разноцветные кольцевые полосы по сторонам анодного вывода:

• КС133А — белая,
• КС139А — зеленая,
• КС147А — серая,
• КС156А — оранжевая,
• КС168А — красная.

• около 1 г — металлостеклянный корпус.
• около 0,3 г — стеклянный корпус.

Рис. 1 — Внешний вид стабилитронов КС133А:

а) — в стеклянном корпусе, б) — в металлостеклянном корпусе

Рис. 2 — Габаритные размеры стабилитронов КС133А, КС139А, КС147А, КС156А, КС168А:

Стабилитрон КС133А

КС133А
Стабилитроны КС133А кремниевые, диффузионно-сплавные, малой мощности.
Предназначены для стабилизации номинального напряжения 3,3 В в диапазоне токов стабилизации 3. 81 мА.
Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами.
Для обозначения типа и полярности стабилитрона используется условная маркировка.
Цвет кольцевой полосы со стороны анодного вывода — белый, а со стороны катодного вывода:
— для КС133А — голубой,
— для КС139А — зеленый,
— для КС147А — синий,
— для КС156А — оранжевый,
— для КС168А — красный.
Тип корпуса: КД-4-1.
Масса стабилитронов не более 0,3 г.
Категория качества: «ОТК».
Технические условия:
— приемка «1» СМ3.362.812ТУ.
Импортный аналог: BZX46C3V3, BZX55C3V3, BZX79C3V3, BZX83C3V3, BZY85B3V3, HS033A, HS033B.

Основные технические параметры стабилитрона КС133А:
• Номинальное напряжение стабилизации: 3,3 В при Iст 10 мА;
• Температурный коэффициент напряжения стабилизации: -0,11 %/°С;
• Постоянное прямое напряжение: 1 В при Iпр 50 мА;
• Дифференциальное сопротивление стабилитрона : 65 Ом при Iст 10 мА;
• Минимально допустимый ток стабилизации: 3 мА;
• Максимально допустимый ток стабилизации: 81 мА;
• Максимально-допустимая рассеиваемая мощность на стабилитроне: 0,3 Вт;
• Рабочий интервал температуры окружающей среды: -60. +125 °С.

Гарантийные обязательства:
Изготовитель гарантирует соответствие качества стабилитронов КС133А требованиям СМ3.362.812ТУ при соблюдении потребителем условий и правил хранения, монтажа и эксплуатации, приведённых в ТУ.
Сохраняемость не менее 10 лет с даты изготовления.
Наработка не менее 17000 часов.
Гарантийная наработка исчисляется в пределах срока хранения.

Технические характеристики стабилитронов КС133А, КС139А, КС147А, КС156А, КС168А:

Условные обозначения электрических параметров стабилитронов:

• Uст. — напряжение стабилизации стабилитрона;
• α Uст. — температурный коэффициент напряжения стабилизации стабилитрона;
• Uпр. — постоянное прямое напряжение;
• Iпр. — постоянный прямой ток;
• r ст. — дифференциальное сопротивление стабилитрона;
• Iст. — ток стабилизации стабилитрона;
• Рmax — рассеиваемая мощность стабилитрона;
• Тк. мах — максимально-допустимая температура корпуса стабилитрона;
• Тп. мах — максимально-допустимая температура перехода стабилитрона;
• Т окр. — температура окружающей среды.

Чем заменить стабилитрон кс133а

КС133А
Стабилитроны КС133А кремниевые, диффузионно-сплавные, малой мощности.
Предназначены для стабилизации номинального напряжения 3,3 В в диапазоне токов стабилизации 3. 81 мА.
Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами.
Для обозначения типа и полярности стабилитрона используется условная маркировка.
Цвет кольцевой полосы со стороны анодного вывода — белый, а со стороны катодного вывода:
— для КС133А — голубой,
— для КС139А — зеленый,
— для КС147А — синий,
— для КС156А — оранжевый,
— для КС168А — красный.
Тип корпуса: КД-4-1.
Масса стабилитронов не более 0,3 г.
Категория качества: «ОТК».
Технические условия:
— приемка «1» СМ3.362.812ТУ.
Импортный аналог: BZX46C3V3, BZX55C3V3, BZX79C3V3, BZX83C3V3, BZY85B3V3, HS033A, HS033B.

Основные технические параметры стабилитрона КС133А:
• Номинальное напряжение стабилизации: 3,3 В при Iст 10 мА;
• Температурный коэффициент напряжения стабилизации: -0,11 %/°С;
• Постоянное прямое напряжение: 1 В при Iпр 50 мА;
• Дифференциальное сопротивление стабилитрона : 65 Ом при Iст 10 мА;
• Минимально допустимый ток стабилизации: 3 мА;
• Максимально допустимый ток стабилизации: 81 мА;
• Максимально-допустимая рассеиваемая мощность на стабилитроне: 0,3 Вт;
• Рабочий интервал температуры окружающей среды: -60. +125 °С.

Гарантийные обязательства:
Изготовитель гарантирует соответствие качества стабилитронов КС133А требованиям СМ3.362.812ТУ при соблюдении потребителем условий и правил хранения, монтажа и эксплуатации, приведённых в ТУ.
Сохраняемость не менее 10 лет с даты изготовления.
Наработка не менее 17000 часов.
Гарантийная наработка исчисляется в пределах срока хранения.

Технические характеристики стабилитронов КС133А, КС139А, КС147А, КС156А, КС168А:

Условные обозначения электрических параметров стабилитронов:

• Uст. — напряжение стабилизации стабилитрона;
• α Uст. — температурный коэффициент напряжения стабилизации стабилитрона;
• Uпр. — постоянное прямое напряжение;
• Iпр. — постоянный прямой ток;
• r ст. — дифференциальное сопротивление стабилитрона;
• Iст. — ток стабилизации стабилитрона;
• Рmax — рассеиваемая мощность стабилитрона;
• Тк. мах — максимально-допустимая температура корпуса стабилитрона;
• Тп. мах — максимально-допустимая температура перехода стабилитрона;
• Т окр. — температура окружающей среды.

Как сделать стабилитрон на нужное напряжение

Даже в сегодняшнее время изобилия радиодеталей, может возникнуть срочная надобность в стабилитроне на определенное напряжение. Скажем, «полетел» зарядник аккумулятора, который вот именно сейчас так нужен.

Особенно остро вопрос поиска нужных деталей может возникнуть в небольшом провинциальном городишке, где нет специализированных магазинов, а заказать и ждать деталь по почте неделю не очень хочется. И так, предположим, что нужен стабилитрон, скажем на напряжение 5 В.

Понадобится

• Диоды 1N4007 — 8 штук.
• Термоусадочная трубка.

Как самому сделать стабилитрон на любое напряжение

Стабилитрон очень просто изготовить из набора любых выпрямительных диодов, включенных последовательно.

Возьмем самый распространенный марки 1N4007.

Проверяем на напряжение стабилизации (падения).

В итоге получаем значение — 0,69 В. По сути это уже готовый стабилитрон на низкое напряжение.

Получается, если включить последовательно 8 диодов, то общее напряжение стабилизации может быть примерно равно 5 В, что собственно говоря и нужно.

Длинные вывода диодов откусываем и спаиваем их в единую цепь, анод к катоду.

Надеваем термоусадочную трубку, обдуваем феном или пламенем зажигалки. Обязательно, не забываем обозначить катод полоской от маркера.

Стабилитрон готов к работе.

Напряжение стабилизации в итоге получилось 5,3 В. В большинстве случаев это отклонение будет некритичным. Ну а если нужно старого точно, то придется поподбирать детали с другими параметрами.

Из диодов вполне реально сделать стабилизатор на нужное напряжение. Конечно коэффициент стабилизации по сравнению со стандартным изделием будет ниже, но зато можно менять напряжение в больших пределах. Это особенно хорошо когда необходимо подобрать напряжение стабилизации.

При изготовлении такой сборки нужно обязательно использовать диоды одной марки и, по возможности, одного падения напряжения на каждом. Это повысит коэффициент стабилизации всего устройства.

Полупроводниковые аналоги стабилитронов

Стабилитроны (диоды Зенера, Z-диоды) предназначены для стабилизации напряжения, режимов работы различных узлов радиоэлектронной аппаратуры. Принцип работы стабилитрона основан на явлении зенеровского пробоя п-р перехода. Этот вид электрического пробоя происходит в обратносмещенных полупроводниковых переходах при увеличении напряжения выше некоторой критической отметки. Помимо зенеровского пробоя известен и используется для стабилизации напряжения лавинный пробой. Типовые зависимости тока через полупроводниковый прибор (стабилитрон) от величины приложенного прямого или обратного напряжений (вольт-амперные характеристики, ВАХ) приведены на рис. 1.1.

Прямые ветви ВАХ различных стабилитронов практически совпадают (рис. 1.1), а обратная ветвь имеет индивидуальные особенности для каждого типа стабилитронов. Эти параметры: напряжение стабилизации; минимальный и максимальный ток стабилизации; угол наклона ВАХ, характеризующий величину динамического сопротивления стабилитрона (его «качество»);

максимальная мощность рассеяния; температурный коэффициент напряжения стабилизации (ТКН) — используют для расчетов схем.

Типовая схема включения стабилитрона показана на рис. 1.2. Значение гасящего сопротивления R1 (в кОм) вычисляют по формуле:

Для стабилизации напряжения переменного тока либо симметричного ограничения его амплитуды на уровне UCT используют симметричные стабилитроны (рис. 1.3), например типа КС 175. Такие стабилитроны можно использовать для стабилизации напряжения постоянного тока, включая их без соблюдения полярности. Получить «симметричный» стабилитрон можно из двух «несимметричных», включив их встречно по схеме, приведенной на рис. 1.4.

Выпускаемые промышленно полупроводниковые стабилитроны позволяют стабилизировать напряжение в широких пределах: от 3,3 до 180 В. Так, существуют стабилитроны, позволяющие стабилизировать низкие напряжения: 3,3; 3,9; 4,7; 5,6 В — это КС133, КС139, КС147, и т.д. При необходимости получить нестандартное напряжение стабилизации, например, 6,6 В, можно включить последовательно два стабилитрона КС133. Для трех таких стабилитронов напряжение стабилизации составит 9,9 В. Для напряжения стабилизации 8,0 В можно использовать сочетание стабилитронов КС133 и КС147 (т.е. 3,3+4,7 В) либо стабилитрон КС175 и кремниевый диод (КД503) — в прямом направлении (т.е. 7,5+0,5 В).

В ситуациях, когда требуется получить стабильное напряжение величиной менее 2. 3 В, используют стабисторы — полупроводниковые диоды, работающие на прямой ветви ВАХ (рис. 1.1).

Отметим, что вместо стабисторов можно с успехом использовать обычные германиевые (Ge), кремниевые (Si), селеновые (Se), арсенид-галлиевые (GaAs) и иные полупроводниковые диоды (рис. 1.5). Напряжение стабилизации в зависимости от величины тока, протекающего через диод, составит: для германиевых диодов — 0,15. 0,3 б; для кремниевых — 0,5. 0,7 В.

Особенно интересно применение в целях стабилизации напряжения светоизлучающих диодов (рис. 1.6) [Р 11/83-40].

Светодиоды могут выполнять одновременно две функции: своим свечением индицировать наличие напряжения и стабилизировать его величину на уровне 1,5. 2,2 В. Напряжение стабилизации светодиодов UCT можно определить по приближенной формуле: L/Cr=1236/Л. (В), где X — длина волны излучения светодиода в нм [Рл 4/98-32].

Для стабилизации напряжения может быть использована обратная ветвь ВАХ полупроводниковых приборов (диодов и транзисторов), специально для этих целей не предназначенных (рис. 1.7, 1.8, а также рис. 20.7). Это напряжение (напряжение лавинного пробоя) обычно превышает 7 б и не отличается высокой повторяемостью даже для полупроводниковых приборов одного типа. Для избежания теплового повреждения полупроводниковых приборов при столь необычном режиме их эксплуатации ток через них не должен превышать долей миллиампера. Так, для диодов Д219, Д220 напряжение пробоя (напряжение стабилизации) может находиться в пределах от 120 до 180 В [Р 9/74-62; Р 10/76-46; Р 12/89-65].

Для стабилизации малых напряжений используют схемы, представленные на рис. 1.9 — 1.12. В схеме (рис. 1.9) [Горошков Б.И.] использовано «диодное» параллельное включение двух кремниевых транзисторов. Напряжение стабилизации этой схемы равно 0,65. 0,7 В для кремниевых транзисторов и около 0,3 В — для германиевых. Внутреннее сопротивление такого аналога стабистора не превышает 5. 10 Ом при коэффициенте стабилизации до 1000. 5000. Однако при изменении температуры окружающей среды нестабильность выходного напряжения схемы составляет около 2 мВ на каждый градус.

В схеме на рис. 1.10 [Р 6/69-60; ВРЯ 84-9] использовано последовательное включение германиевого и кремниевого транзисторов. Ток нагрузки этого аналога стабилитрона может составить 0,02. 10 мА. Устройства, показанные на рис. 1.11 и 1.12 [Рл 1/94-33], используют встречное включение транзисторов структуры р-п-р и п-р-п и различаются лишь тем, что для повышения выходного напряжения в одной из схем между базами транзисторов включен кремниевый диод (один или несколько). Ток стабилизации аналогов стабилитронов (рис. 1.11, 1.12) может быть в пределах 0,1. 100 мА, дифференциальное сопротивление на рабочем участке ВАХ не превышает 15 Ом.

Стабилизировать малые напряжения можно и с помощью полевых транзисторов (рис. 1.13, 1.14). Коэффициент стабилизации таких схем очень высок: для однотранзисторной схемы (рис. 1.13) достигает 300 при напряжении питания 5. 15 В, для двухтранзисторной (рис. 1.14) в тех же условиях превышает 1000 [Р 10/95-55]. Внутреннее сопротивление этих аналогов стабилитронов составляет, соответственно, 30 Ом и 5 Ом.

Стабилизатор напряжения можно получить с использовани ем в качестве стабилитрона аналога динистора (рис. 1.15, см также главу 2) [Горошков Б.И.].

Для стабилизации напряжений при больших токах в нагрузке используют более сложные схемы, представленные на рис. 1.16 — 1.18 [Р 9/89-88, Р 12/89-65]. Для увеличения тока нагрузки необходимо использовать мощные транзисторы, установленные на теплоотводах.

Стабилизатор напряжения, работающий в широком диапазоне изменения питающего напряжения (от 4,5 до 18 6), и имеющий значение выходного напряжения, немногим отличающееся от нижней границы напряжения питания, показан на рис. 1.19 [Горошков Б.И.].

Рассмотренные ранее виды стабилитронов и их аналогов не позволяют плавно регулировать напряжение стабилизации. Для решения этой задачи используются схемы регулируемых параллельных стабилизаторов, аналогичных стабилитронам (рис. 1.20, 1.21).

Аналог стабилитрона (рис. 1.20) позволяет плавно изменять выходное напряжение в пределах от 2,1 до 20 В [Р 9/86-32]. Динамическое сопротивление такого «стабилитрона» при токе нагрузки до 5 мА составляет 20. 50 Ом. Температурная стабильность низкая (-3×10″3 1/°С).

Низковольтный аналог стабилитрона (рис. 1.21) позволяет установить любое выходное напряжение в пределах от 1,3 до 5 В [F 3/73-122]. Напряжение стабилизации определяется соотношением резисторов R1 и R2. Выходное сопротивление такого параллельного стабилизатора при напряжении 3,8 В близко к 1 Ом. Выходной ток определяется параметрами выходного транзистора и для КТ315 может достигать 50. 100 мА.

Оригинальные схемы получения стабильного выходного напряжения приведены на рис. 1.22 и 1.23. Устройство (рис. 1.22) представляет собой аналог симметричного стабилитрона [Э 9/91]. Для низковольтного стабилизатора (рис. 1.23) коэффициент стабилизации напряжения равен 10, выходной ток не превышает 5 мА, а выходное сопротивление изменяется в пределах от 1 до 20 Ом [RFE 21/72].

Аналог низковольтного стабилитрона дифференциального типа на рис. 1.24 обладает повышенной стабильностью [Р 6/69-60]. Его выходное напряжение мало зависит от температуры и определяется разностью напряжений стабилизации двух стабилитронов. Повышенная температурная стабильность объясняется тем, что при изменении температуры напряжение на обоих стабилитронах изменяется одновременно и в близкой пропорции.

Параметры стабилитронов отечественного производства

Микросхема LM317 — регулируемый стабилизатор тока и напряжения, с максимальным выходом по току до 1,5А.

Диапазон выходного напряжения составляет от 3 до 40 В.

Она часто используется в радиоаппаратуре. С помощью LM317 (LM117) очень удобно сделать стабилизатор, требуется добавить только пару наружных резисторов, обеспечивающих выходное напряжение.

Параметры транзистора КТ104

U эбо max

[ В ]

Маркировка керамических SMD конденсаторов

Если на обычных выводных конденсаторах можно взять и посмотреть ёмкость и напряжение, на которое он рассчитан, то на SMD конденсаторах нанесен специальный код его маркировки. Код маркировки состоит из символов, которых может быть 1 или 2 и цифры.

Если в обозначении 2 символа то первый это код изготовителя, например K означает Kemet. Второй символ это мантисса значение представлено в таблице. Цифра это показатель степени по основанию 10. По сути тоже самое что и маркировка 3-мя цифрами, только мантисса тут обозначается символом.

Ваш комментарий

— НАВИГАТОР —

Подпишитесь на нашу RSS-ленту, чтобы получать новости сайта. Будь всегда на связи!

10-ка лучших статей

— 220 103 просм. — 203 594 просм. — 203 091 просм. — 192 083 просм. — 179 034 просм. — 172 934 просм. — 161 724 просм. — 154 137 просм. — 136 968 просм. — 133 897 просм.

Коротко о сайте:

Мастер Винтик. Всё своими руками! — это сайт для любителей делать, ремонтировать, творить своими руками! Здесь вы найдёте бесплатные справочники, программы.
На сайте подобраны простые схемы, а так же советы для начинающих самоделкиных. Часть схем и методов ремонта разработана авторами и друзьями сайта. Остальной материал взят из открытых источников и используется исключительно в ознакомительных целях.

Вы любите мастерить, делать поделки? Присылайте фото и описание на наш сайт по эл.почте или через форму.
Программы, схемы и литература — всё БЕСПЛАТНО!

Если сайт понравился, добавьте в избранное (нажмите Ctrl + D), а также можете подписаться на RSS новости и всегда получать новые статьи по ленте.
Если у вас есть вопрос по схеме или поделке? Добро пожаловать на наш ФОРУМ!
Мы всегда рады оказать помощь в настройке схем, ремонте, изготовлении поделок!

Чем заменить стабилитрон кс133а

Стабилитроны (диоды Зенера, Z-диоды) предназначены для стабилизации напряжения, режимов работы различных узлов радиоэлектронной аппаратуры. Принцип работы стабилитрона основан на явлении зенеровского пробоя п-р перехода. Этот вид электрического пробоя происходит в обратносмещенных полупроводниковых переходах при увеличении напряжения выше некоторой критической отметки. Помимо зенеровского пробоя известен и используется для стабилизации напряжения лавинный пробой. Типовые зависимости тока через полупроводниковый прибор (стабилитрон) от величины приложенного прямого или обратного напряжений (вольт-амперные характеристики, ВАХ) приведены на рис. 1.1.

Прямые ветви ВАХ различных стабилитронов практически совпадают (рис. 1.1), а обратная ветвь имеет индивидуальные особенности для каждого типа стабилитронов. Эти параметры: напряжение стабилизации; минимальный и максимальный ток стабилизации; угол наклона ВАХ, характеризующий величину динамического сопротивления стабилитрона (его «качество»);

максимальная мощность рассеяния; температурный коэффициент напряжения стабилизации (ТКН) — используют для расчетов схем.

Типовая схема включения стабилитрона показана на рис. 1.2. Значение гасящего сопротивления R1 (в кОм) вычисляют по формуле:

Для стабилизации напряжения переменного тока либо симметричного ограничения его амплитуды на уровне UCT используют симметричные стабилитроны (рис. 1.3), например типа КС 175. Такие стабилитроны можно использовать для стабилизации напряжения постоянного тока, включая их без соблюдения полярности. Получить «симметричный» стабилитрон можно из двух «несимметричных», включив их встречно по схеме, приведенной на рис. 1.4.

Выпускаемые промышленно полупроводниковые стабилитроны позволяют стабилизировать напряжение в широких пределах: от 3,3 до 180 В. Так, существуют стабилитроны, позволяющие стабилизировать низкие напряжения: 3,3; 3,9; 4,7; 5,6 В — это КС133, КС139, КС147, и т.д. При необходимости получить нестандартное напряжение стабилизации, например, 6,6 В, можно включить последовательно два стабилитрона КС133. Для трех таких стабилитронов напряжение стабилизации составит 9,9 В. Для напряжения стабилизации 8,0 В можно использовать сочетание стабилитронов КС133 и КС147 (т.е. 3,3+4,7 В) либо стабилитрон КС175 и кремниевый диод (КД503) — в прямом направлении (т.е. 7,5+0,5 В).

В ситуациях, когда требуется получить стабильное напряжение величиной менее 2. 3 В, используют стабисторы — полупроводниковые диоды, работающие на прямой ветви ВАХ (рис. 1.1).

Отметим, что вместо стабисторов можно с успехом использовать обычные германиевые (Ge), кремниевые (Si), селеновые (Se), арсенид-галлиевые (GaAs) и иные полупроводниковые диоды (рис. 1.5). Напряжение стабилизации в зависимости от величины тока, протекающего через диод, составит: для германиевых диодов — 0,15. 0,3 б; для кремниевых — 0,5. 0,7 В.

Особенно интересно применение в целях стабилизации напряжения светоизлучающих диодов (рис. 1.6) [Р 11/83-40].

Светодиоды могут выполнять одновременно две функции: своим свечением индицировать наличие напряжения и стабилизировать его величину на уровне 1,5. 2,2 В. Напряжение стабилизации светодиодов UCT можно определить по приближенной формуле: L/Cr=1236/Л. (В), где X — длина волны излучения светодиода в нм [Рл 4/98-32].

Для стабилизации напряжения может быть использована обратная ветвь ВАХ полупроводниковых приборов (диодов и транзисторов), специально для этих целей не предназначенных (рис. 1.7, 1.8, а также рис. 20.7). Это напряжение (напряжение лавинного пробоя) обычно превышает 7 б и не отличается высокой повторяемостью даже для полупроводниковых приборов одного типа. Для избежания теплового повреждения полупроводниковых приборов при столь необычном режиме их эксплуатации ток через них не должен превышать долей миллиампера. Так, для диодов Д219, Д220 напряжение пробоя (напряжение стабилизации) может находиться в пределах от 120 до 180 В [Р 9/74-62; Р 10/76-46; Р 12/89-65].

Для стабилизации малых напряжений используют схемы, представленные на рис. 1.9 — 1.12. В схеме (рис. 1.9) [Горошков Б.И.] использовано «диодное» параллельное включение двух кремниевых транзисторов. Напряжение стабилизации этой схемы равно 0,65. 0,7 В для кремниевых транзисторов и около 0,3 В — для германиевых. Внутреннее сопротивление такого аналога стабистора не превышает 5. 10 Ом при коэффициенте стабилизации до 1000. 5000. Однако при изменении температуры окружающей среды нестабильность выходного напряжения схемы составляет около 2 мВ на каждый градус.

В схеме на рис. 1.10 [Р 6/69-60; ВРЯ 84-9] использовано последовательное включение германиевого и кремниевого транзисторов. Ток нагрузки этого аналога стабилитрона может составить 0,02. 10 мА. Устройства, показанные на рис. 1.11 и 1.12 [Рл 1/94-33], используют встречное включение транзисторов структуры р-п-р и п-р-п и различаются лишь тем, что для повышения выходного напряжения в одной из схем между базами транзисторов включен кремниевый диод (один или несколько). Ток стабилизации аналогов стабилитронов (рис. 1.11, 1.12) может быть в пределах 0,1. 100 мА, дифференциальное сопротивление на рабочем участке ВАХ не превышает 15 Ом.

Стабилизировать малые напряжения можно и с помощью полевых транзисторов (рис. 1.13, 1.14). Коэффициент стабилизации таких схем очень высок: для однотранзисторной схемы (рис. 1.13) достигает 300 при напряжении питания 5. 15 В, для двухтранзисторной (рис. 1.14) в тех же условиях превышает 1000 [Р 10/95-55]. Внутреннее сопротивление этих аналогов стабилитронов составляет, соответственно, 30 Ом и 5 Ом.

Стабилизатор напряжения можно получить с использовани ем в качестве стабилитрона аналога динистора (рис. 1.15, см также главу 2) [Горошков Б.И.].

Для стабилизации напряжений при больших токах в нагрузке используют более сложные схемы, представленные на рис. 1.16 — 1.18 [Р 9/89-88, Р 12/89-65]. Для увеличения тока нагрузки необходимо использовать мощные транзисторы, установленные на теплоотводах.

Стабилизатор напряжения, работающий в широком диапазоне изменения питающего напряжения (от 4,5 до 18 6), и имеющий значение выходного напряжения, немногим отличающееся от нижней границы напряжения питания, показан на рис. 1.19 [Горошков Б.И.].

Рассмотренные ранее виды стабилитронов и их аналогов не позволяют плавно регулировать напряжение стабилизации. Для решения этой задачи используются схемы регулируемых параллельных стабилизаторов, аналогичных стабилитронам (рис. 1.20, 1.21).

Аналог стабилитрона (рис. 1.20) позволяет плавно изменять выходное напряжение в пределах от 2,1 до 20 В [Р 9/86-32]. Динамическое сопротивление такого «стабилитрона» при токе нагрузки до 5 мА составляет 20. 50 Ом. Температурная стабильность низкая (-3×10″3 1/°С).

Низковольтный аналог стабилитрона (рис. 1.21) позволяет установить любое выходное напряжение в пределах от 1,3 до 5 В [F 3/73-122]. Напряжение стабилизации определяется соотношением резисторов R1 и R2. Выходное сопротивление такого параллельного стабилизатора при напряжении 3,8 В близко к 1 Ом. Выходной ток определяется параметрами выходного транзистора и для КТ315 может достигать 50. 100 мА.

Оригинальные схемы получения стабильного выходного напряжения приведены на рис. 1.22 и 1.23. Устройство (рис. 1.22) представляет собой аналог симметричного стабилитрона [Э 9/91]. Для низковольтного стабилизатора (рис. 1.23) коэффициент стабилизации напряжения равен 10, выходной ток не превышает 5 мА, а выходное сопротивление изменяется в пределах от 1 до 20 Ом [RFE 21/72].

Аналог низковольтного стабилитрона дифференциального типа на рис. 1.24 обладает повышенной стабильностью [Р 6/69-60]. Его выходное напряжение мало зависит от температуры и определяется разностью напряжений стабилизации двух стабилитронов. Повышенная температурная стабильность объясняется тем, что при изменении температуры напряжение на обоих стабилитронах изменяется одновременно и в близкой пропорции.

Полупроводниковые аналоги стабилитронов

Стабилитроны (диоды Зенера, Z-диоды) предназначены для стабилизации напряжения, режимов работы различных узлов радиоэлектронной аппаратуры. Принцип работы стабилитрона основан на явлении зенеровского пробоя п-р перехода. Этот вид электрического пробоя происходит в обратносмещенных полупроводниковых переходах при увеличении напряжения выше некоторой критической отметки. Помимо зенеровского пробоя известен и используется для стабилизации напряжения лавинный пробой. Типовые зависимости тока через полупроводниковый прибор (стабилитрон) от величины приложенного прямого или обратного напряжений (вольт-амперные характеристики, ВАХ) приведены на рис. 1.1.

Прямые ветви ВАХ различных стабилитронов практически совпадают (рис. 1.1), а обратная ветвь имеет индивидуальные особенности для каждого типа стабилитронов. Эти параметры: напряжение стабилизации; минимальный и максимальный ток стабилизации; угол наклона ВАХ, характеризующий величину динамического сопротивления стабилитрона (его «качество»);

максимальная мощность рассеяния; температурный коэффициент напряжения стабилизации (ТКН) — используют для расчетов схем.

Типовая схема включения стабилитрона показана на рис. 1.2. Значение гасящего сопротивления R1 (в кОм) вычисляют по формуле:

Для стабилизации напряжения переменного тока либо симметричного ограничения его амплитуды на уровне UCT используют симметричные стабилитроны (рис. 1.3), например типа КС 175. Такие стабилитроны можно использовать для стабилизации напряжения постоянного тока, включая их без соблюдения полярности. Получить «симметричный» стабилитрон можно из двух «несимметричных», включив их встречно по схеме, приведенной на рис. 1.4.

Выпускаемые промышленно полупроводниковые стабилитроны позволяют стабилизировать напряжение в широких пределах: от 3,3 до 180 В. Так, существуют стабилитроны, позволяющие стабилизировать низкие напряжения: 3,3; 3,9; 4,7; 5,6 В — это КС133, КС139, КС147, КС156 и т.д. При необходимости получить нестандартное напряжение стабилизации, например, 6,6 В, можно включить последовательно два стабилитрона КС133. Для трех таких стабилитронов напряжение стабилизации составит 9,9 В. Для напряжения стабилизации 8,0 В можно использовать сочетание стабилитронов КС133 и КС147 (т.е. 3,3+4,7 В) либо стабилитрон КС175 и кремниевый диод (КД503) — в прямом направлении (т.е. 7,5+0,5 В).

В ситуациях, когда требуется получить стабильное напряжение величиной менее 2. 3 В, используют стабисторы — полупроводниковые диоды, работающие на прямой ветви ВАХ (рис. 1.1).

Отметим, что вместо стабисторов можно с успехом использовать обычные германиевые (Ge), кремниевые (Si), селеновые (Se), арсенид-галлиевые (GaAs) и иные полупроводниковые диоды (рис. 1.5). Напряжение стабилизации в зависимости от величины тока, протекающего через диод, составит: для германиевых диодов — 0,15. 0,3 б; для кремниевых — 0,5. 0,7 В.

Особенно интересно применение в целях стабилизации напряжения светоизлучающих диодов (рис. 1.6) [Р 11/83-40].

Светодиоды могут выполнять одновременно две функции: своим свечением индицировать наличие напряжения и стабилизировать его величину на уровне 1,5. 2,2 В. Напряжение стабилизации светодиодов UCT можно определить по приближенной формуле: L/Cr=1236/Л. (В), где X — длина волны излучения светодиода в нм [Рл 4/98-32].

Для стабилизации напряжения может быть использована обратная ветвь ВАХ полупроводниковых приборов (диодов и транзисторов), специально для этих целей не предназначенных (рис. 1.7, 1.8, а также рис. 20.7). Это напряжение (напряжение лавинного пробоя) обычно превышает 7 б и не отличается высокой повторяемостью даже для полупроводниковых приборов одного типа. Для избежания теплового повреждения полупроводниковых приборов при столь необычном режиме их эксплуатации ток через них не должен превышать долей миллиампера. Так, для диодов Д219, Д220 напряжение пробоя (напряжение стабилизации) может находиться в пределах от 120 до 180 В [Р 9/74-62; Р 10/76-46; Р 12/89-65].

Для стабилизации малых напряжений используют схемы, представленные на рис. 1.9 — 1.12. В схеме (рис. 1.9) [Горошков Б.И.] использовано «диодное» параллельное включение двух кремниевых транзисторов. Напряжение стабилизации этой схемы равно 0,65. 0,7 В для кремниевых транзисторов и около 0,3 В — для германиевых. Внутреннее сопротивление такого аналога стабистора не превышает 5. 10 Ом при коэффициенте стабилизации до 1000. 5000. Однако при изменении температуры окружающей среды нестабильность выходного напряжения схемы составляет около 2 мВ на каждый градус.

В схеме на рис. 1.10 [Р 6/69-60; ВРЯ 84-9] использовано последовательное включение германиевого и кремниевого транзисторов. Ток нагрузки этого аналога стабилитрона может составить 0,02. 10 мА. Устройства, показанные на рис. 1.11 и 1.12 [Рл 1/94-33], используют встречное включение транзисторов структуры р-п-р и п-р-п и различаются лишь тем, что для повышения выходного напряжения в одной из схем между базами транзисторов включен кремниевый диод (один или несколько). Ток стабилизации аналогов стабилитронов (рис. 1.11, 1.12) может быть в пределах 0,1. 100 мА, дифференциальное сопротивление на рабочем участке ВАХ не превышает 15 Ом.

Стабилизировать малые напряжения можно и с помощью полевых транзисторов (рис. 1.13, 1.14). Коэффициент стабилизации таких схем очень высок: для однотранзисторной схемы (рис. 1.13) достигает 300 при напряжении питания 5. 15 В, для двухтранзисторной (рис. 1.14) в тех же условиях превышает 1000 [Р 10/95-55]. Внутреннее сопротивление этих аналогов стабилитронов составляет, соответственно, 30 Ом и 5 Ом.

Стабилизатор напряжения можно получить с использовани ем в качестве стабилитрона аналога динистора (рис. 1.15, см также главу 2) [Горошков Б.И.].

Для стабилизации напряжений при больших токах в нагрузке используют более сложные схемы, представленные на рис. 1.16 — 1.18 [Р 9/89-88, Р 12/89-65]. Для увеличения тока нагрузки необходимо использовать мощные транзисторы, установленные на теплоотводах.

Стабилизатор напряжения, работающий в широком диапазоне изменения питающего напряжения (от 4,5 до 18 6), и имеющий значение выходного напряжения, немногим отличающееся от нижней границы напряжения питания, показан на рис. 1.19 [Горошков Б.И.].

Рассмотренные ранее виды стабилитронов и их аналогов не позволяют плавно регулировать напряжение стабилизации. Для решения этой задачи используются схемы регулируемых параллельных стабилизаторов, аналогичных стабилитронам (рис. 1.20, 1.21).

Аналог стабилитрона (рис. 1.20) позволяет плавно изменять выходное напряжение в пределах от 2,1 до 20 В [Р 9/86-32]. Динамическое сопротивление такого «стабилитрона» при токе нагрузки до 5 мА составляет 20. 50 Ом. Температурная стабильность низкая (-3×10″3 1/°С).

Низковольтный аналог стабилитрона (рис. 1.21) позволяет установить любое выходное напряжение в пределах от 1,3 до 5 В [F 3/73-122]. Напряжение стабилизации определяется соотношением резисторов R1 и R2. Выходное сопротивление такого параллельного стабилизатора при напряжении 3,8 В близко к 1 Ом. Выходной ток определяется параметрами выходного транзистора и для КТ315 может достигать 50. 100 мА.

Оригинальные схемы получения стабильного выходного напряжения приведены на рис. 1.22 и 1.23. Устройство (рис. 1.22) представляет собой аналог симметричного стабилитрона [Э 9/91]. Для низковольтного стабилизатора (рис. 1.23) коэффициент стабилизации напряжения равен 10, выходной ток не превышает 5 мА, а выходное сопротивление изменяется в пределах от 1 до 20 Ом [RFE 21/72].

Аналог низковольтного стабилитрона дифференциального типа на рис. 1.24 обладает повышенной стабильностью [Р 6/69-60]. Его выходное напряжение мало зависит от температуры и определяется разностью напряжений стабилизации двух стабилитронов. Повышенная температурная стабильность объясняется тем, что при изменении температуры напряжение на обоих стабилитронах изменяется одновременно и в близкой пропорции.

Работа стабилизатора на стабилитроне — основные параметры

Для многих электрических схем и цепей достаточно простого блока питания, который не имеет стабилизированной выдачи напряжения. Такие источники чаще всего включают в себя низковольтный трансформатор, диодный выпрямительный мост, и конденсатор, выступающий в виде фильтра.

Напряжение на выходе блока питания имеет зависимость от числа витков вторичной катушки трансформатора. Обычно напряжение бытовой сети имеет посредственную стабильность, и сеть не выдает нужные 220 вольт. Величина напряжения может плавать в интервале от 200 до 235 В. Значит, и напряжение на выходе трансформатора также не будет стабильным, а вместо стандартных 12 В получиться от 10 до 14 вольт.

Что это такое

В литературе дается следующее определение:

Стабилитрон или диод Зенера это прибор, предназначенный для стабилизации напряжения в электрических цепях. Работает при обратном смещении в режиме пробоя. До наступления пробоя имеет высокое сопротивление перехода. Протекающие при этом токи незначительны. Широко используются в электронике и в электротехнике.

Если говорить простыми словами, то стабилитрон предназначен для стабилизации напряжения в электронных схемах. В цепь он включается в обратном направлении. При достижении напряжения, превышающего напряжение стабилизации, происходит обратимый электрический пробой pn-перехода. Как только оно понизится до номинала, пробой прекращается, и стабилитрон закрывается.

На нижеприведенном рисунке представлена графическая схема для чайников, позволяющая понять принцип действия диода Зенера.

Основными преимуществами является невысокая стоимость и небольшие габариты. Промышленность выпускает устройства с напряжением стабилизации о 1,8 — 400 В в металлических, керамических или корпусах из стекла. Это зависит от мощности, на которую рассчитан стабилитрон и других характеристик.

Для стабилизации высоковольтного напряжения от 0,4 до нескольких десятков кВ, применяются стабилитроны тлеющего разряда. Они имеют стеклянный корпус и до появления полупроводниковых приборов применялись в параметрических стабилизаторах.

Аналогичными свойствами обладают приборы, меняющие свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения – это варисторы. Между стабилитроном и варистором разница заключается в том, что последний обладает двунаправленными симметричными характеристиками. А это значит, что в отличие от диодов, он не имеет полярности. Кратко варистор предназначен для обеспечения защиты от перенапряжения электронных схем.

Для предохранения аппаратуры от скачков напряжения применяют супрессоры. Между стабилитроном и супрессором отличия заключаются в том, что первый постепенно изменяет свое внутреннее сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. Второй при достижении определенного порога напряжения открывается сразу. Т.е. его внутреннее сопротивление стремится к нулю. Основное назначение супрессоров — защита аппаратуры от скачков питания.

На рисунке ниже представлено условно графическое обозначение (УГО по ГОСТ) полупроводника и его вольт-амперная характеристика.

На рисунке цифрами указан участок 1-2. Он является рабочим и предназначен для стабилизации напряжения в цепях. Если прибор включить в прямом направлении, то он будет работать как обычный диод.

Рекомендуем посмотреть следующий видеоролик, чтобы подробнее изучить принцип действия стабилитрона, обозначение элементов и область их применения.

АНАЛОГИ СТАБИЛИТРОНОВ

АНАЛОГИ СТАБИЛИТРОНОВ

Здесь приведены ближайшие аналоги всех типов импортных и отечественных стабилитронов. Даташит на каждый стабилитрон можно посмотреть введя название в поисковую форму datasheet вправой части сайта. Цены на радиодетали смотрите в любом интернет магазине.

Импортн. Аналог Импортн. Аналог Импортн. Аналог

1075Z4 Д808 1N1807A Д815В 1N2046-1 Д815Д1094Z4 Д814В 1N1817 Д815Е 1N2047-1 Д815Е1095Z4 Д814В 1N1817C Д815Е 1N2048-1 Д815Ж1102 КС133А 1N1819 Д815Ж 1N2498 Д815Г1103 КС133А 1N1819A Д815Ж 1N2500 Д815Д1104 КС147А 1N1927 КС139А 1N2500A Д815Д1106 КС168А 1N1927A КС139А 1N3148 Д815В1111 Д811 1N1927B КС139А 1N3519 Д815Г1322 Д816А 1N1984 КС168В 1N3827 КС456А1327 Д816Б 1N1984A КС168В 1N3827A КС456А1333 Д816В 1N1984B КС168В 1N3995 Д815И1347 Д816Д 1N1985 КС182А 1N3995A Д815И1422 Д816А 1N1985A КС182А 1N4026 Д816А1427 Д816Б 1N1985B КС182А 1N4026A Д816А1433 Д816В 1N1986 КС210Б 1N4026B Д816А1439 Д816Г 1N1986A КС210Б 1N4028 Д816Б1447 Д816Д 1N1986B КС210Б 1N4028A Д816Б185Z4 Д814Б, (В) 1N1988 КС215Ж 1N4028B Д816Б1N1355 Д815Е 1N1988A КС215Ж 1N4030 Д816В1N1355A Д815Е 1N1988B КС215Ж 1N4030A Д816В1N1520 КС456А 1N1989 КС218Ж 1N4030B Д816В1N1520A КС456А 1N1989A КС218Ж 1N4032 Д816Г1N1602 Д815Б 1N1989B КС218Ж 1N4032A Д816Г1N1765 КС456А 1N1990 КС222Ж 1N4032B Д816Г1N1765A КС456А 1N1990A КС222Ж 1N4038 Д817Б1N1803 Д815А 1N1990B КС222Ж 1N4038A Д817Б1N1803A Д815А 1N2041 Д815И 1N4038B Д817Б1N1805 Д815Б 1N2042 Д815А 1N4040 Д817В1N1807 Д815В 1N2045A Д815Г 1N4040A Д817В1N4040B Д817В 1S2110 Д814Г BLVA168C КС168А1N4042 Д817Г 1S2110A Д814Г BLVA195 КC196А1N4042A Д817Г 1S333 Д814А BLVA195A КС196А1N4042B Д817Г 1S334 Д814А BLVA195B КС196А1N4099 КС168А 1S336 Д814Г BLVA195C КС196А1N4622 КС139А 1S472 КС190А BLVA468 КС168А1N4624 КС147А 1S473 Д811, Д814Г BLVA468A КС168А1N4655 КС456А 1S55 Д818В BLVA468B КС168А1N4686 КС139А 1S7033 КС133А BLVA468C КС168А1N4688 КС147А 1S7033A КС133А BLVA495 КС196А1N4734 КС456А 1S7033B КС133А BLVA495A КС196А1N4734A КС456А 1S760 Д813 BLVA495B КС196А1N4912 Д814Д 2A44 КС133А BLVA495C КС196А1N4912A Д814Д 5330 Д816Б BZ6,8 КС168В1N4968 Д816Б 5332 КС168В BZ7,5 КС175А1N4968A Д816Б 5338 Д817А BZ8,2 КС182А1N4968B Д816Б 5430 Д816Б BZ9,1 КС191А1N4978 Д817Б 5432 Д816В BZX29C4V7 КС447А1N4978A Д817Б 5508 КС133А BZX29C5V6 КС456А1N4978B Д817Б 653C3 КС168В BZX46C3V3 КС133А1N4980 Д817В 653C4 КС170А BZX55C3V3 КС133А1N5518B КС133А 653C7 Д808 BZX55C4V7 КС147А1N5518C КС133А 653C9 Д808 BZX55C5V6 КС156А1N5518D КС133А 654C9 КС190А BZX59C11 Д8111N674 КС147А 655C9 КС210Б BZX69C11 Д8111N710 КС168А 7708 КС433А BZX83C12 КС212Е1N710A КС168А 9607 КС175А BZX83C33 КС133А1N715А Д814Г AZ10 КС210Б BZX83C3V3 КС133А1N721А КС156А AZ11 КС211Ж BZX84C10 КС210Б1N750A КС147А AZ13 КС213Ж BZX84C11 КС211Ж1N752A КС156А AZ15 КС215Ж BZX84C7V5 КС175А1N764 Д809 AZ22 КС222Ж BZX84C7V8 КС175А1N764-1 Д814А AZ4 Д814А BZX84C9V1 КС191А1N764-3 Д818А AZ6,8 КС168В BZX85C4V7 КС447А1N764A Д809 AZ7,5 КС175А BZX85C5V6 КС456А1N766 Д813 AZ8,2 КС182А BZX88C4V7 КС147А1N766A Д813 AZ9,1 КС191А BZX88C5V6 КС156А1S193 Д814А AZX84C11 КС211Ж BZY56 КС147А1S194 Д818А BLVA168 КС168А BZY50 КС168А 1S196 Д814Г BLVA168A КС168А BZY83C11 Д8111S2033 КС133А BLVA168B КС168А BZY83C4V7 КС147АBZY83C6V8 КС168А KS2068A КС168А MZ4622 КС139АBZY83D4V7 КС147А KS2068B КС168А MZ4624 КС147АBZY83D6V8 КС168А KS2110A Д811 MZ4A КС147АBZY85B3V3 КС133А KS2110B Д811 MZ5112 КС620АBZY85C11 Д811 KS30A КС133А MZ5113 КС630АBZY85C3V9 КС139А KS30AF КС133А MZ5115 КС650АBZY85C4V7 КС147А KS30B КС133А MZ5118 КС680АBZY85C6V8 КС168А KS30BF КС133А MZ5212 КС620АBZY88C3V3 КС133А KS32A КС139А MZ5213 КС630АBZY88C4V7 КС147А KS32AF КС139А MZ5215 КС650АBZY88C5V6 КС156А KS32B КС139А MZ5218 КС680АBZZ13 Д818Б KS32BF КС139А MZ5312 КС620АC6102 КС133А KS34A КС147А MZ5313 КС630АC6102A КС133А KS34AF КС147А MZ5315 КС650АCD3127 Д813 KS34B КС147А MZ5318 КС680АCZ5,6 КС456А KS34BF КС147А MZ6A КС168АE86 Д814А KS36A КС156А MZC3,3A10 КС133АES2110 Д811 KS36AF КС156А OA126/8 Д814АFYZ5V6 КС456А KS36B КС156А OAZ200 КС147АGLA47A КС147А KS36BF КС156А OAZ202 КС156АGLA47B КС147А KS38A КС168А OAZ204 КС168АHR11 Д811 KS38AF КС168А OAZ240 КС147АHR9,0 Д818А KS38B КС168А OAZ244 КС168АHS2039 КС139А KS38BF КС168А PD6004 КС139АHS2039A КС139А KS77 КС190А PD6004A КС139АHS2039B КС139А KS77B КС190А PD6006 КС147АHS2047 КС147А KS78 КС190А PD6006A КС147АHS2110 Д811 KS78B КС190А PD6010 КС168АHS7035 КС133А KZ721 КС156А PD6010A КС168АHZ100 Д817Г LAC2002 КС147А PD6043 КС133АHZ2110 Д811 LDD70/6A8 КС168А PD6045 КС139АHZ27 Д816Б LDZ70/6A8 КС168А PD6047 КС147АHZ33 Д816В LR33H КС133А PD6051 КС168АHZ47 Д816Д LZ8,2 КС182А PD6056 Д811HZ56 Д817А MC6010 КС168А PD6202 КС147АHZ82 Д817В MC6010A КС168А PD6206 КС168АJAN1N3827A КС456А MC6015 Д811 PL5V6Z КС156АKS033A КС133А MC6015A Д811 PZZ11 КС211ЖKS033B КС133А MGLA39A КС139А RD13A Д813KS2039A КС139А MGLA39B КС139А RD6D Д815АKS2039B КС139А MR39C-H КС139А RD9A Д814БKS2047A КС147А MR47C-H КС147А RZ18 КС218ЖKS2047B КС147А MZ1008 Д814А RZ22 КС222ЖMZ1009 Д818А RZZ11 КС211Ж 1S2033A КС133АRZZ18 КС218Ж Z1A11 Д811 ZP3,3 КC133RZ22 КС222Ж Z1A5,6 КС156А ZPD12 КС212ЕSV128 Д814А Z1A6,8 КС168А ZPD7,5 КС175АSV131 Д818А,Г Z1B11 Д811 ZPY-16 КС216ЖSV132 КС196А Z1B5,6 КС156А ZZ10 КС210ВSV134 Д811 Z1B6,8 КС168А ZZ11 КС211ЖSVM9010 Д818А Z1C11 Д811 ZZ13 КС213ВSVM9011 Д818А Z1C5,6 КС156А ZZ15 КС215ЖSVM9020 Д818А Z1C6,8 КС168А ZZ22 КС222ЖSVM9021 Д818А Z1D4,7 КС147А ZZ6,8 КС168ВSVM905 Д818А,Г Z1D5,6 КС156А ZZ7,5 КС175АSVM91 Д818А,Г Z1D6,8 КС168А ZZ8,2 КС182АSZ11 Д811 Z22 КС222Ж ZZ9,1 КС191АSZ9 Д818А Z3D3,3 КС433АUZ5212 КС620А Z4,7 КС447А,КС147АUZ5213 КС630А Z47CH КС447АUZ5215 КС650А Z4A3,3 КС433АUZ5218 КС680А Z4A3,9 КС439АUZ5312 КС620А Z4A4,7 КС447АUZ5313 КС630А Z4B3,3 КС433АUZ5315 КС650А Z4B3,9 КС439АUZ5318 КС680А Z4B4,7 КС447АUZ5827 Д816Б Z4C3,3 КС433АUZ5833 Д816В Z4C3,9 КС439АUZ5856 Д817А Z4C4,7 КС447АUZ5922 Д816А Z4D3,3 КС433АUZ5927 Д816Б Z4D4,7 КС447АUZ5933 Д816В Z5,6 КС156АUZ5956 Д817А Z5A3,3 КС133АVZ33CH КС433А Z5B3,3 КС133АVZ39CH КС439А Z5C3,3 КС133АVZ47CH КС447А Z5D3,3 КС133АVZ56CH КС456А Z6,8 КС168ВWZ528 Д818Б Z7,5 КС175АZ10 КС210Б Z8,2 КС182АZ10K Д818А Z8K Д818ВZ11 КС211Ж Z9,1 КС191АZ13 КС213Б ZEC4,7 КС447АZ15 КС215Ж ZF3,3 КС133АZ1550 КС515 ZG3,3 КС133АZ1555 КС156А ZM4,7 КС447АZ1560 КС156А ZN39 Д816ГZ1565 КС156А ZN39A Д816ГZ1570 КС156А ZN39B Д816Г

Основные характеристики

При проектировании блоков питания, следует уметь правильно произвести расчет и подобрать по значениям необходимый элемент. Неправильно подобранный стабилитрон сразу выйдет из строя или не будет поддерживать напряжение на необходимом уровне.

Основными характеристиками являются:

• напряжение Ucт. стабилизации;
• номинальный ток стабилизации Iст., протекающий через стабилитрон;
• допустимая мощность рассеивания;
• температурный коэффициент стабилизации;
• динамическое сопротивление.

Эти характеристики определены заводом-изготовителем и указываются в справочной литературе.

Условно графическое обозначение на схемах

Все приборы имеют графическое обозначение. Это необходимо, чтобы не загромождать электрическую схему. Стабилитрон имеет свое условно-графическое обозначение, которое утверждено межгосударственным стандартом единого стандарта конструкторской документации (ЕСКД).

На рисунке снизу представлено как обозначается на схеме по ГОСТ 2.730-73, стабилитрон обозначается практически как диод, так как, в сущности, является одной из его разновидностей.

Для правильного включения следует различать, где плюс, где минус. Если смотреть на приведенный выше рисунок, то на нем плюс (анод) расположен слева, а минус (катод) справа. Согласно ЕСКД размеры УГО диодов должны составлять 5/5 мм. Это иллюстрирует рисунок снизу.

Аналоги электронных компонентов

Аналог мощного стабилитрона

Аналог стабилитрона на TL431

Аналог высоковольтного стабилитрона

Регулируемый аналог стабилитрона

Аналог составного транзистора КТ825Д

Аналог мощного стабилитрона

На рисунке 1 показана схема стабилитрона с током стабилизации до 2-х А. Для снижения пульсаций выходного напряжения можно устанавливать конденсатор С1 емкостью 100-500 мкФ. Сопротивление и мощность Rб требуется рассчитать под конкретные условия.

Регулируемый аналог стабилитрона

Схема позволяет установить напряжение стабилизации 3..20 В. При настройке устройство подключают к источнику напряжения 20-30 В через балансный резистор сопротивлением 5..10 кОм и резистором R1 устанавливают необходимое напряжение стабилизации..

Аналог динистора

Динистор можно заменить аналогом изображенным ниже на схеме. Напряжение стабилизации стабилитрона (или стабилитронов соединенных последовательно) должно быть 120-150В.

Ниже приведено ещё две схемы аналогом динисторов.

Напряжение срабатывания верхней схемы можно рассчитать по формуле: Uср. = Uс.с.+ Uу.э., где Uс.с. — напряжение стабилизации стабилитрона, Uу.э. — напряжение падения на управляющем переходе тринистора.

Ниже изображен аналог динистора с регулируемым напряжением срабатывания (справа приведены ВАХ в зависимости от сопротивления R1 для аналога на деталях, приведенных на схеме). Напряжение срабатывания в общем случае можно расчитать по формуле: Uср. = Uс.с.+Uу.э.+Iвкл.у.э.*R1, где Iвкл.у.э. — ток включения по управляющему электроду.

Ниже изображен аналог симметричного динистора на транзисторах на напряжение срабатывания примерно 32В.

Аналог КТ825Д

КТ825Д составной мощный транзистор со следующими характеристиками:

• Структура p-n-p
• Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-база 60 В
• Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-эмиттер 60 В
• Максимально допустимый постоянный (импульсный) ток коллектора 20 (30) А
• Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора с теплоотводом 125 Вт
• Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером 750-18000
• Обратный ток коллектора <= 1 мА
• Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером => 4 МГц
• Коэффициент шума биполярного транзистора <2 дБ

Данный транзистор можно заменить иностранным аналогом: BDх62, BDх64, BDх66, BDх88, BDх88A, MJ2500, MJ4030, 2N6050, 2N6285

А также можно собрать из двух транзисторов КТ814 и КТ818 по следующей схеме:

Транзисторы необходимо подобрать с учётом прикладываемого напряжения К-Э, вместо защитного диода Д242 можно использовать любой мощный выпрямительный диод — подобрать по току не менее 5 А и обратному напряжению не менее рабочего, например, SB560.

Основные электрические параметры транзисторов КТ814

Цоколёвка транзисторов КТ814 и КТ818

Аналог высоковольтного стабилитрона

При отсутствии стабилитронов КС620А, КС630А, КС650А, КС680А можно использовать их аналог, собранный по изображенной на рисунке схеме Устройство полностью эквивалентно стабилитронам указанной серии и может быть применено без каких-либо доработок. Его напряжение стабилизации — 120…180 В (зависит от экземпляра диода VD1), значения минимального и максимального токов стабилизации — соответственно 0,1 и 20 мА, дифференциальное сопротивление — 500…550 Ом. В качестве источника стабильного тока в устройстве следует использовать диоды Д219А, Д220, Д220А, обладающие низким дифференциальным сопротивлением при обратном напряжении 120…180 В и обратном токе 0,1…10 мА. Транзистор VT1 — усилитель тока стабилизации, он снижает дифференциальное сопротивление. При токе стабилизации более 6 мА его необходимо снабдить теплоотводом. Можно использовать транзистор КТ604Б (2N3742, 2N4926, BD115, BF258, BF259, BF337, 2SC2611) или любой другой с соответствующими допустимым напряжением между коллектором и эмиттером и рассеиваемой мощностью. Требуемое напряжение стабилизации устанавливают подборкой диода VD1.

Аналог стабилитрона на TL431

TL431 — фактически представляет собой высокоточный регулируемый стабилитрон с возможностью стабилизации напряжения от 2,5 до 40В.

Штатная схема включения из описания приведена ниже, ток стабилизации может достигать 150мА:

Vref — напряжение между анодом и управляющим электродом TL-ки.

Если нужен больший ток стабилизации, то можно воспользоваться следующей схемой:

В данном решении ток стабилизации будет определяться допустимым током коллектора транзистора и его рассеивающей мощностью.

Аналог стабилитрона

Аналог низковольтного стабилитрона с напряжением стабилизации в диапазоне 5..6 В (за счет подбора транзистора) можно собрать по схеме, изображённой на рисунке 1а). При необходимости получения большего напряжение стабилизации, это можно сделать за счет добавления диодов (рис.1б) или еще одного каскада на транзисторе (рис.1в).

Диапазон стабилизируемых токов соответствует стабилитронам с максимальной рассеиваемой мощностью 400мВт.

Схема подключения

Рассмотрим работу стабилитрона на примере схемы параметрического стабилизатора. Это типовая схема. Приведем формулы для расчета стабилизатора.

Допустим, что имеется 15 Вольт, а на выходе необходимо получить 9 В. По таблице напряжений в справочнике подбираем стабилитрон Д810. Произведем расчет токоограничивающего резистора R1, согласно рисунку ниже. На нем показан токоограничивающий резистор и схема включения. Режим регулирования напряжения отмечен на вольт-амперной характеристике 1,2.

Для того чтобы полупроводник не вышел из строя, необходимо учитывать ток стабилизации и ток нагрузки. Из справочника определяем ток стабилизации.

Он равен 5 мА. На рисунке снизу представлена часть справочника.

Предполагаем, что ток нагрузки равен 100 мА:

R1= (Uвх-Uст)/(Iн+Icт)= (15-9)/(0.1+0.005)=57.14 Ом.

Если нужен мощный стабилизатор, то стоит собирать схему из стабилитрона и транзистора.

Если необходимо изготовить стабилизатор на небольшое напряжение 0,2-1 В, для этого применяется стабистор. Он является разновидностью стабилитрона, но работает в прямой ветви ВАХ и включается в прямом направлении, в чем его уникальная особенность и заключается.

Аналогичным образом можно изготовить блок питания, где стабилизатор изготовлен из диодов. Как и стабистор их включают в прямом направлении. Нужное напряжение набирают прямыми падениями напряжений на диоде, для кремниевых диодов оно находится в пределах 0.5-0.7В. При отсутствии диодов, можно собрать стабилитрон из транзистора.

На нижеприведенном рисунке представлена схема на транзисторе.

Промышленность выпускает и управляемые стабилитроны. Или, точнее сказать, это микросхема — TL431. Это универсальная микросхема, позволяет регулировать напряжение в пределах от 2,5 до 36 вольт.

Регулировка осуществляется путем подбора делителя сопротивлений. На нижеприведенной схеме представлен стабилизатор на 5 вольт. Делитель собран на резисторах номиналом 2,2 К.

Специалист должен знать, как проверить мультиметром работоспособность стабилитрона. Сразу отметим, что проверить можно только однонаправленный элемент, сдвоенные (двунаправленные) такой проверке не подлежат. Если диод Зенера исправен, то при «прозвонке» тестером в одну сторону он будет показывать обрыв, а во вторую минимальное сопротивление. Неисправный звонится в обе стороны.

Действие стабилитрона

Следующим этапом работы является работа стабилитрона для стабилизации постоянного напряжения в конструкции стабилизатора. Он является главным функциональным звеном. Нельзя забывать, что стабилитроны могут в определенных пределах выдерживать стабильность на некотором постоянном напряжении при обратном подключении. Если подать напряжение на стабилитрон от нуля до стабильного значения, то оно будет повышаться.

Когда оно дойдет до стабильного уровня, то останется постоянным, с небольшим возрастанием. При этом будет увеличиваться сила тока, проходящего по нему.

В рассматриваемой схеме обычного стабилизатора, у которого выходное напряжение должно быть 12 В, стабилитрон определен для величины напряжения 12,6 В, так как 0,6 В будет являться потерей напряжения на переходе транзистора эмиттер – база. Выходное напряжение на приборе будет именно 12 В. А так как мы устанавливаем стабилитрон на величину 13 В, на выходе блока получится примерно 12,4 вольта.

Стабилитрон требует ограничения тока, предохраняющего его от излишнего нагревания. Судя по схеме, эту функцию осуществляет сопротивление R1. Оно включено по последовательной схеме со стабилитроном VD2. Другой конденсатор, выполняющий функцию фильтра, подключен параллельно стабилитрону. Он должен выравнивать возникающие импульсы напряжения. Хотя можно вполне обойтись и без него.

На схеме изображен транзистор VТ1, подключенный с общим коллектором. Такие схемы характеризуются значительным усилением тока, однако при этом по напряжению усиления нет. Отсюда следует, что на выходе транзистора образуется постоянное напряжение, имеющееся на входе. Так как эмиттерный переход забирает на себя 0,6 В, то на выходе транзистора получается всего 12,4 В.

Для того, чтобы транзистор стал открываться, необходим резистор для образования смещения. Такую функцию выполняет сопротивление R1. Если изменять его величину, то можно изменять выходной ток транзистора, а, следовательно, и выходной ток стабилизатора. В качестве эксперимента можно вместо резистора R1 подключить переменный резистор на 47 кОм. Регулируя его можно изменять выходную силу тока блока питания.

В конце схемы стабилизатора напряжения подключен еще один маленький конденсатор электролитического типа С3, который выравнивает импульсы напряжения на выходе стабилизированного устройства. К нему припаян по параллельной схеме резистор R2, который замыкает эмиттер VТ1 на отрицательный полюс схемы.

Аналог мощного стабилитрона как тестовая нагрузка для проверки зарядных устройств автомобильных аккумуляторов

Позвольте уважаемые предложить ещё немного полезной теории, так как практических конструкций на сайте Радиосхемы более чем достаточно. Рассмотрим стабилитроны в стабилизаторах напряжения. При смещении в прямом направлении стабилитрон ведет себя как обычный кремниевый диод с PN переходом, позволяя току течь от анода к катоду. Но в отличие от обычного диода, который блокирует ток при обратном смещении, при достижении определенного порога обратного напряжения стабилитрон начинает проводить ток в противоположном направлении. Пороговое напряжение для этого явления и называется напряжением стабилитрона. Давайте проанализируем несколько аспектов моделирования этих типов схем, которые используются в качестве стабилизаторов напряжения.

Когда напряжение приложенное к стабилитрону превышает пороговое значение, характерное для данного элемента, возникает в области обеднения полупроводников процесс, известный как лавинный пробой. В результате через него протекает большой ток, который ограничивает дальнейшее повышение напряжения. Во время этого процесса создаются электрические заряды в результате столкновения свободных электронов с атомами полупроводника, что, в свою очередь, приводит к выделению тепла и возможности необратимого повреждения устройства.

Но если диод изготовлен с очень тонкой и сильно легированной обедненной областью, можно генерировать обратный ток, создавая достаточно сильное электрическое поле в переходе. Этот процесс полностью обратимый и не повредит его. Точка на горизонтальной оси, от которой начинается стабилизация напряжения на стабилитроне, соответствует так называемому напряжению стабилитрона (VZ), значение которого может быть от единиц до нескольких сотен вольт. Наклон кривой проводимости и минимальное значение обратного тока, с которого запускается процесс, можно точно контролировать во время производственного процесса с допуском менее 1%, изменяя параметры легирования и изготовления.

Полупроводниковые аналоги стабилитронов

Стабилитроны (диоды Зенера, Z-диоды) предназначены для стабилизации напряжения, режимов работы различных узлов радиоэлектронной аппаратуры. Принцип работы стабилитрона основан на явлении зенеровского пробоя п-р перехода. Этот вид электрического пробоя происходит в обратносмещенных полупроводниковых переходах при увеличении напряжения выше некоторой критической отметки. Помимо зенеровского пробоя известен и используется для стабилизации напряжения лавинный пробой. Типовые зависимости тока через полупроводниковый прибор (стабилитрон) от величины приложенного прямого или обратного напряжений (вольт-амперные характеристики, ВАХ) приведены на рис. 1.1.
Прямые ветви ВАХ различных стабилитронов практически совпадают (рис. 1.1), а обратная ветвь имеет индивидуальные особенности для каждого типа стабилитронов. Эти параметры: напряжение стабилизации; минимальный и максимальный ток стабилизации; угол наклона ВАХ, характеризующий величину динамического сопротивления стабилитрона (его «качество»);

максимальная мощность рассеяния; температурный коэффициент напряжения стабилизации (ТКН) — используют для расчетов схем.

Типовая схема включения стабилитрона показана на рис. 1.2. Значение гасящего сопротивления R1 (в кОм) вычисляют по формуле:

Для стабилизации напряжения переменного тока либо симметричного ограничения его амплитуды на уровне UCT используют симметричные стабилитроны (рис. 1.3), например типа КС 175. Такие стабилитроны можно использовать для стабилизации напряжения постоянного тока, включая их без соблюдения полярности. Получить «симметричный» стабилитрон можно из двух «несимметричных», включив их встречно по схеме, приведенной на рис. 1.4.

Выпускаемые промышленно полупроводниковые стабилитроны позволяют стабилизировать напряжение в широких пределах: от 3,3 до 180 В. Так, существуют стабилитроны, позволяющие стабилизировать низкие напряжения: 3,3; 3,9; 4,7; 5,6 В — это КС133, КС139, КС147, КС156 и т.д. При необходимости получить нестандартное напряжение стабилизации, например, 6,6 В, можно включить последовательно два стабилитрона КС133. Для трех таких стабилитронов напряжение стабилизации составит 9,9 В. Для напряжения стабилизации 8,0 В можно использовать сочетание стабилитронов КС133 и КС147 (т.е. 3,3+4,7 В) либо стабилитрон КС175 и кремниевый диод (КД503) — в прямом направлении (т.е. 7,5+0,5 В).

В ситуациях, когда требуется получить стабильное напряжение величиной менее 2. 3 В, используют стабисторы — полупроводниковые диоды, работающие на прямой ветви ВАХ (рис. 1.1).

Отметим, что вместо стабисторов можно с успехом использовать обычные германиевые (Ge), кремниевые (Si), селеновые (Se), арсенид-галлиевые (GaAs) и иные полупроводниковые диоды (рис. 1.5). Напряжение стабилизации в зависимости от величины тока, протекающего через диод, составит: для германиевых диодов — 0,15. 0,3 б; для кремниевых — 0,5. 0,7 В.

Особенно интересно применение в целях стабилизации напряжения светоизлучающих диодов (рис. 1.6) [Р 11/83-40].

Светодиоды могут выполнять одновременно две функции: своим свечением индицировать наличие напряжения и стабилизировать его величину на уровне 1,5. 2,2 В. Напряжение стабилизации светодиодов UCT можно определить по приближенной формуле: L/Cr=1236/Л. (В), где X — длина волны излучения светодиода в нм [Рл 4/98-32].

Для стабилизации напряжения может быть использована обратная ветвь ВАХ полупроводниковых приборов (диодов и транзисторов), специально для этих целей не предназначенных (рис. 1.7, 1.8, а также рис. 20.7). Это напряжение (напряжение лавинного пробоя) обычно превышает 7 б и не отличается высокой повторяемостью даже для полупроводниковых приборов одного типа. Для избежания теплового повреждения полупроводниковых приборов при столь необычном режиме их эксплуатации ток через них не должен превышать долей миллиампера. Так, для диодов Д219, Д220 напряжение пробоя (напряжение стабилизации) может находиться в пределах от 120 до 180 В [Р 9/74-62; Р 10/76-46; Р 12/89-65].

Для стабилизации малых напряжений используют схемы, представленные на рис. 1.9 — 1.12. В схеме (рис. 1.9) [Горошков Б.И.] использовано «диодное» параллельное включение двух кремниевых транзисторов. Напряжение стабилизации этой схемы равно 0,65. 0,7 В для кремниевых транзисторов и около 0,3 В — для германиевых. Внутреннее сопротивление такого аналога стабистора не превышает 5. 10 Ом при коэффициенте стабилизации до 1000. 5000. Однако при изменении температуры окружающей среды нестабильность выходного напряжения схемы составляет около 2 мВ на каждый градус.

В схеме на рис. 1.10 [Р 6/69-60; ВРЯ 84-9] использовано последовательное включение германиевого и кремниевого транзисторов. Ток нагрузки этого аналога стабилитрона может составить 0,02. 10 мА. Устройства, показанные на рис. 1.11 и 1.12 [Рл 1/94-33], используют встречное включение транзисторов структуры р-п-р и п-р-п и различаются лишь тем, что для повышения выходного напряжения в одной из схем между базами транзисторов включен кремниевый диод (один или несколько). Ток стабилизации аналогов стабилитронов (рис. 1.11, 1.12) может быть в пределах 0,1. 100 мА, дифференциальное сопротивление на рабочем участке ВАХ не превышает 15 Ом.

↑ Настройка

После проверки правильности монтажа, аналог мощного стабилитрона подключают к источнику тока на 1 – 2 А и резистором R6 устанавливают напряжение для разряженного кислотного аккумулятора, скажем 11 В. Увеличивают ток до 10 – 12 А, при этом напряжение не должно возрасти более чем на 0,5 В.

Внешний вид устройства

UR5YW, дядя Вася, г. Черновцы

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.

Стандартные напряжения стабилитронов

В продаже представлены стабилитроны с характеристическим напряжением от чуть более 1 В до нескольких сотен вольт. Для каждого значения напряжения обычно доступно одно или несколько значений мощности в диапазоне от чуть менее 0,5 Вт до более 5 Вт. Среди наиболее распространенных семейств стабилитронов — серия маломощных BZX55 с напряжением VZ от 2,4 В до 75 В и максимальной рассеиваемой мощностью до 500 мВт. Семейство силовых стабилитронов BZX85 также широко используется с напряжением VZ от 2,7 до 100 В и максимальной рассеиваемой мощностью до 1300 мВт. Про отечественные Д814 и Д815 говорить смысла нет, так как они уже сошли с радиолюбительской сцены.

Стабилитрон или диод Зенера

Самым простым стабилизатором напряжения в электронике является радиоэлемент стабилитрон. Иногда его еще называют диодом Зенера. На схемах стабилитроны обозначаются примерно так:

Вывод с “кепочкой” называется также как и у диода – катод, а другой вывод – анод.

Стабилитроны выглядят также, как и диоды. На фото ниже, слева популярный вид современного стабилитрона, а справа один из образцов Советского Союза

Если присмотреться поближе к советскому стабилитрону, то можно увидеть это схематическое обозначение на нем самом, указывающее, где у него находится катод, а где анод.

Схема на транзисторе и стабилитроне

Подключение ключевого элемента к простейшему устройству на стабилитроне позволяет с минимальными затруднениями увеличить ток нагрузки. Применение полевого транзистора вместо биполярного позволяет уменьшить рассеиваемую мощность, снизить падение на полупроводниковых переходах, увеличивая таким образом КПД конструкции.

Важно! При использовании полевых транзисторов рука и инструмент должны быть заземлены.

Какой выбрать стабилизатор напряжения, зависит от предъявляемых требований по значению тока нагрузки, коэффициенту стабилизации, габаритам конструкции.

Во многом это зависит от личных предпочтений. Компенсационные и параметрические устройства просты для понимания, легко собираются и настраиваются. Импульсные устройства более сложные технически. Хотя существует множество готовых интегральных микросхем импульсных стабилизаторов, отсутствие четкого понимания их работы может затруднить поиск неисправностей. Выбранная с некоторым запасом по току конструкция может простоять под нагрузкой неограниченное время.

Напряжение стабилизации

Самый главный параметр стабилитрона – это конечно же, напряжение стабилизации. Что это за параметр?

Давайте возьмем стакан и будем наполнять его водой…

Сколько бы воды мы не лили в стакан, ее излишки будут выливаться из стакана. Думаю, это понятно и дошкольнику.

Теперь по аналогии с электроникой. Стакан – это стабилитрон. Уровень воды в полном до краев стакане – это и есть напряжение стабилизации стабилитрона. Представьте рядом со стаканом большой кувшин с водой. Водой из кувшина мы как раз и будем заливать наш стакан водой, но кувшин при этом трогать не смеем. Вариант только один – лить воду из кувшина, пробив отверстие в самом кувшине. Если бы кувшин был меньше по высоте, чем стакан, то мы бы не смогли лить воду в стакан. Если объяснить языком электроники – кувшин обладает “напряжением” больше, чем “напряжение” стакана.

Так вот, дорогие читатели, в стакане заложен весь принцип работы стабилитрона. Какую бы струю мы на него не лили (ну конечно в пределах разумного, а то стакан унесет и разорвет), стакан всегда будет полным. Но лить надо обязательно сверху. Это значит, напряжение, которое мы подаем на стабилитрон, должно быть выше, чем напряжение стабилизации стабилитрона.

Маркировка стабилитронов

Для того, чтобы узнать напряжение стабилизации советского стабилитрона, нам понадобится справочник. Например, на фото ниже советский стабилитрон Д814В:

Ищем на него параметры в онлайн справочниках в интернете. Как вы видите, его напряжение стабилизации при комнатной температуре примерно 10 Вольт.

Зарубежные стабилитроны маркируются проще. Если приглядеться, то можно увидеть незамысловатую надпись:

5V1 – это означает напряжение стабилизации данного стабилитрона составляет 5,1 Вольта. Намного проще, не так ли?

Катод у зарубежных стабилитронов помечается в основном черной полосой

Как проверить стабилитрон

Как же проверить стабилитрон? Да также как и диод! А как проверить диод, можно посмотреть в этой статье. Давайте же проверим наш стабилитрон. Ставим мультиметр на прозвонку и цепляемся красным щупом к аноду, а черным к катоду. Мультиметр должен показать падение напряжения прямого PN-перехода.

Меняем щупы местами и видим единичку. Это значит, что наш стабилитрон в полной боевой готовности.

Ну что же, настало время опытов. В схемах стабилитрон включается последовательно с резистором:

где Uвх – входное напряжение, Uвых.ст. – выходное стабилизированное напряжение

Если внимательно глянуть на схему, мы получили ни что иное, как Делитель напряжения. Здесь все элементарно и просто:

Или словами: входное напряжение равняется сумме напряжений на стабилитроне и на резисторе.

Эта схема называется параметрический стабилизатор на одном стабилитроне. Расчет этого стабилизатора выходит за рамки данной статьи, но кому интересно, в гугл