Стабилитроны

Стабилитрон – это полупроводниковый диод, напряжение на котором в области электрического пробоя слабо зависит от тока и который используется для стабилизации напряжения.

Полупроводниковый стабилитрон работает на участке электрического пробоя p-n-перехода. Для предотвращения теплового пробоя конструкция стабилитрона обеспечивает эффективный отвод тепла от p-n-перехода. Чаще всего материалом для стабилитронов служит кремний. Как видно из вольт-амперной характеристики в области пробоя напряжение на стабилитроне U_ст. лишь незначительно изменяется при больших изменениях тока I_ст. Такую характеристику стабилитрона применяют для получения стабильного напряжения.

Основные параметры полупроводникового стабилитрона:

- стабилизирующее напряжение U_ст.;

- динамическое сопротивление на участке стабилизации R_д.;

- минимальный ток стабилитрона I_{ст. min};

- максимальный ток стабилитрона I_{ст. max};

- температурный коэффициент напряжения на участке стабилизации.

Стабилизирующее напряжение современных стабилитронов лежит в пределах 1 – 1000 В и зависит от толщины запирающего слоя p-n-перехода. Участок стабилизации на характеристике стабилитрона расположен в области от I_{ст. min} до I _{ст. max}; I _{ст. min} = 1 – 10 мА, I_{ст. max} = 50 – 2000 мА. Величина минимального тока I_{ст. min} ограниченна нелинейным участком характеристики стабилитрона, величина максимального тока I_{ст. max} – допускаемой температурой полупроводника.

Величина R_д характеризует степень стабильности напряжения стабилизации при изменении тока стабилизации. На участке стабилизации R_д = const; обычно R_д = 0,5 – 200 Ом.

Температурный коэффициент напряжения ТКU стабилитрона показывает, на сколько процентов изменится стабилизирующее напряжение при изменении температуры полупроводника на 1° С.

Стабилитроны допускают последовательное включение, параллельное соединение недопустимо. Стабилитроны применяют в автоматических потенциометрах, предназначенных для измерения напряжений и токов.

Для стабилизации низковольтных напряжений используется прямая ветвь ВАХ. Такие приборы, называемые стабилизаторами, имеют напряжение стабилизации в диапазоне 0.3 – 1 В.