Стабилитроны. Параметры, характеристики, применение.

Стабилитроны – полупроводниковые диоды, работающие в области электрического пробоя (используются для стабилизации постоянного напряжения, при изменении тока напряжение почти не изменяется). При обратном смещении полупроводникового диода возникает эл. пробой p-n перехода. При этом в широком диапазоне изменения тока через диод напряжение на нем меняется очень незначительно. Для ограничения тока через стабилитрон последовательно с ним включают сопротивление. Если в режиме пробоя мощность, рассеиваемая на нем не превышает допустимую, то в таком режиме стабилитрон может работать неограниченно долго.

 

ВАХ

 

Основные параметры стабилитронов:

Uст – номинальное напряжение стабилизации, U ст.мин – минимальное напряжение стабилизации, U ст.макс – максимальное напряжение стабилизации, R ст – дифференциальное сопротивление, альфа ст – температурный коэффициент напряжения стабилизации, I ст.мин – минимальный ток стабилизации, I ст.макс – максимальный ток стабилизации, P рас – рассеиваемая мощность.

Стабилизатор напряжения или параметрический стабилизатор:

Выпрямительные диоды. Выпрямление переменных сигналов с помощью диодов.

Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный.

Однополупериодный выпрямитель:

Двухполупериодный выпрямитель:

1.VD2, VD3 – открыты; VD1, VD4 – заперты.

2.VD2, VD3 – заперты; VD1, VD4 –открыты.

Переменная составляющая является вредной частью выпрямленного напряжения. Для её уменьшения на нагрузочном резисторе, т.е для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения применяют специальные сглаживающие фильтры.

Производят заряд конденсатора через диод. Если эта схема работает в режиме холостого хода, то конденсатор в течение положительной полуволны заряжается практически до амплитудного значения переменного напряжения. При отрицательной полуволне диод заперт. При подключении нагрузки в течение всего времени, когда диод заперт, происходит разряд конденсатора через сопротивление нагрузки. Когда напряжение на вторичной обмотке трансформатора становится больше выходного напряжения, диод открывается и конденсатор вновь начинает заряжаться.

Недостатком такой схемы является большая величина пульсаций. Соотношение между временем разряда и временем заряда конденсатора может быть значительно улучшено, если осуществлять заряд конденсатора во время как положительной так и отрицательной полуволн переменного напряжения. Это достигается при использовании мостовой схемы выпрямителя.

 

 

Полупроводниковые диоды. Параметры, характеристики, разновидности.

Диоды – полупроводники, которые пропускают ток в одном направлении. Выводы диода называют анодом А и катодом К. если Uак>0 – VD открыт, если Uак<0 – VD заперт. Режим работы диода определяется его ВАХ:

Идеальная ВАХ,

Большие сигналы

 

Малые сигналы:

 

Статические параметры:

1) Uпр – падение напряжения на диоде при некотром значении прямого тока. 2) Iобр – обратный ток при некотором значении обратного напряжения. 3)Iпрср – среднее значение прямого тока. 4) Uобр max – максимальное значение обратного напряжения.

Динамические параметры:

1) t вос – время восстановления обратного напряжения. 2) время нарастания прямого тока I нар. 3) f max – предельная частота без снижения режимов диода.

Статические параметры можно установить по ВАХ диода.

В качестве входного напряжения используется напряжение прямоугольной формы.

Прямой ток резко возрастает, при малых положительных напряжениях Uак, однако он не должен превышать Imax, иначе будет пробой.

Разновидности:

- выпрямительные диоды (низкочастотные),

-специальные:

1) стабилитроны (для стабилизации постоянного напряжения), 2) высокочастотные диоды, 3) туннельный диод, 4) диод Шоттки. 5) варикапы. 6) стабилитроны. 7) оптоэлектронные:

а) светодиод; б) фотодиод; в) оптрон