Для чего используется стабилитрон и как он работает

Даже не будучи электронщиком, только по одному названию данной радиодетали можно догадаться, что основная задача стабилитрона что-то стабилизировать. И действительно — благодаря использованию в электросхеме стабилитрона получается достаточно стабильное напряжение. 

На что же способен стабилитрон в «полевых условиях»?

ice screenshot 20211226 232955

Давайте рассмотрим простейший пример. Для этого подключим стабилитрон стандартным образом через резистор к лабораторному блоку питания. 

Замеры напряжения будем снимать с помощью мультиметра в точке между резистором и стабилитроном (относительно минуса источника питания).  

При подаче напряжении ниже 12 вольт ничего интересного не происходит: какое мы подаем напряжение блоком питания, такое и видим между резистором и стабилитроном.

Однако если напряжение будет больше, то на стабилитроне все равно остается 12 вольт. Как бы мы не «накручивали» блок питания, стабилитрон выдает достаточно ровное напряжение.

ice screenshot 20211226 233053

Что собой представляет стабилитрон

По сути, его можно смело назвать диодом. 

Даже на электрической схеме он изображается так же, как и диод. Единственное отличие — наличие небольшой закорючки в нижней или верхней части. 

ice screenshot 20211226 233742

Как известно, диод свободно пропускает электрический ток только в одном направлении (от минуса к плюсу). 

Правда, нужно отметить, что у обратного направления есть свой «предел прочности». При достижении определенного напряжения происходит так называемый пробой диода. В этом случае ток протекает от плюса к минусу. 

У стабилитрона напряжение пробоя pn-перехода достаточно точно выверено на производстве. Например, в стабилитроне на 12 вольт обратный пробой случается при 12 вольтах. 

Как стабилитрон стабилизирует напряжение

Давайте рассмотрим простейшую электрическую схему, которая состоит из источника питания, резистора и стабилитрона. 

В данном случае стабилитрон подключен через резистор к источнику питания. Причем подключен стабилитрон обратной стороной (анодом к минусу). 

Советуем к прочтению:   Для чего используется гальваническая развязка

ice screenshot 20211226 234545

Если бы вместо стабилитрона стоял обычный диод, то электрический ток не смог бы протекать по цепи. Но в случае со стабилитроном на 12 вольт сама схема работает немного иначе. 

При увеличении напряжения на источнике питания во всей цепи нарастает напряжение, но ток не течет, потому что напряжение в цепи ниже 12 вольт. Но как только напряжение превысит отметку в 12 вольт, то произойдет пробой стабилитрона. 

В результате ток устремится через резистор и стабилитрон в сторону минусового контакта источника питания. 

ice screenshot 20211226 235215

После того как напряжение на резисторе падает и достигает отметки ниже 12 вольт на участке цепи между резистором и стабилитроном, то pn-переход закрывается и электрический ток не протекает. 

Однако напряжение по ту сторону резистора продолжает давить на стабилитрон. В результате его снова «прорывает» и ток начинает свое привычное движение к минусу источника питания. Это, в свою очередь, опять приводит к падению напряжения на резисторе и стабилитрон снова закрывается.

Естественно, стабилитрон постоянно не переключается туда-сюда из открытого в закрытое состояние. Он входит в линейный режим, где напряжение свыше 12 вольт сбрасывается на минус питания, а перед стабилитроном остаются стабильные 12 вольт.

ice screenshot 20211226 235645

Резистор в этой цепи нужен для того, чтобы ограничивать ток, который протекает через стабилитрон.

ice screenshot 20211226 235709

Стабилитрон можно использовать в качестве источника питания. Но для этого необходимо рассчитать такое сопротивление резистора, чтобы стабилитрон не сгорел и чтобы ограниченного тока хватило на нагрузку. 

Как вам статья?

Павел
Павел
Бакалавр "210400 Радиотехника" – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Написать
Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Записки радиолюбителя
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector