2014-02-02
745
Рис.18
Рис.17
Рис.16
Параметрами, характеризующими работу стабилитрона, являются:
Напряжение стабилизации 
и соответствующий ему ток стабилизации 
.
В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются кремниевые стабилитроны с =(0,7-180)В, при типовом разбросе номинальных значений 
и 
и на токи стабилизации от единиц миллиампер до единиц ампер.
Максимально допустимый ток стабилизации 
ограничен значением максимально допустимой рассеиваемой мощности 
, зависящей, в свою очередь, от температуры окружающей среды.
Минимальный ток стабилизации 
определяется минимальным значением тока через стабилитрон, при котором еще полностью сохраняется работоспособность прибора. Между значениями и напряжение стабилизации изменяется незначительно.
Статическое сопротивление стабилитрона
- величина, определяемая отношением напряжения стабилизации к току стабилитрона в данном режиме
.
Дифференциальное сопротивление стабилитрона
- величина, определяемая отношением приращения напряжения стабилизатора на приборе 
к вызвавшему его малому приращению тока стабилизации 
в данном диапазоне частот
.
На рис. 17 приведена зависимость дифференциального сопротивления маломощных стабилитронов от напряжения стабилизации около 7-8 В. Далее, с увеличением дифференциальное сопротивление растет почти по линейному закону. Отсюда следует вывод, что при стабилизации напряжение постоянного тока, большего 14-16 В, для уменьшения вместо одного высоковольтного стабилитрона целесообразнее установить два или более последовательно включенных низковольтных стабилитронов.
Параллельное включение стабилитронов не допускается, так как у стабилитронов одного типа неизбежен разброс по напряжению стабилизации.
Температурный коэффициент напряжения стабилизации (ТКН).
Под абсолютным температурным коэффициентом напряжения при некотором токе понимается производная от по температуре 
перехода в установившемся температурном режиме
при 
.
Корме абсолютного ТКН 
удобно пользоваться относительным ТКН 
. Температурные коэффициенты и 
удобно выражать соответственно в милливольтах на градус Цельсия или в процентах на градус Цельсия.
На рис.18 приведены зависимости и от напряжения стабилизации . Из рис. видно, что нулевые значения ТКН имеют место при напряжении стабилизации 
В.
У стабилитронов с меньшими значениями напряжения стабилизации ТКН стабилизации имеет отрицательные значения, с большими – положительные.
Как видно из рис., в области от 6 до 14 В практически линейно увеличивается с увеличением и эта область кривой может быть аппроксимирована простой формулой
,
где выражено в вольтах.
Диоды и стабилитроны, включенные в прямом направлении, имеют отрицательный коэффициент, линейно-изменяющийся с температурой и сравнительно мало зависящий от тока. Обычно ТКН кремниевых стабилизаторов в прямом направлении составляет – (1,4 – 1,7) мВ/0С, а для германиевых диодов – (1,5–1,9) мВ/0С.
Для получения стабилизированного напряжения, мало зависящего от
температуры окружающей среды, применяют различные способы темпе-ратурной компенсации .
Простейший способ компенсации состоит в том, что последовательно с кремниевым стабилитроном, (Рис.19) имеющим положительные значения коэффициента , включается один или несколькодиодов (могут использоваться и кремниевые стабилитроны) в прямом направлении с отрицательными значениями .
Поскольку число последовательно включенных диодов может изменяться только дискретно, точную температурную компенсацию получить затруднительно. За счет последовательно включенных диодов VD2 и VD3 выходное напряжение увеличивается и становится равным
где N – число последовательно включенных компенсирующих диодов.
Рис.19
Суммарное дифференциальное сопротивление цепочки также увеличивается и становится равным
,
где 
- дифференциальное сопротивление диода в прямом направлении при заданном токе через диод.
Имеются и другие методы температурной компенсации изменения напряжения стабилизации при изменении температуры окружающей среды.
Для первой схемы
;
а для второй
.
где 
- значение прямого напряжения на диоде VD2;
- ТКН диода VD2.
В этих схемах значение коэффициента можно изменять от положительных до отрицательных значений потенциометром 
.
Отечественной промышленностью выпускаются также стабилитроны типа Д818 и КС211, в корпусе которых выполнена компенсация стаби-литрона и двух последовательно включенных компенсирующих стабилит-ронов в прямом направлении. Благодаря этому ТКН стабилизации у этих стабилитронов намного меньше, чем у обычных стабилитронов.
7.2.Схема и принцип действия ПСн ВЭ
Наиболее простая и вместе с тем распространенная сема ПСН ВЭ приведена нарис.20,а.
а б
рис.20
Она представляет собой делитель напряжения, состоящий из балластного резистора 
и кремниевого стабилитрона VD, параллельно которому включено сопротивление нагрузки 
.
Такой ПСН ВЭ обеспечивает стабилизацию напряжения на нагрузке при изменении 
и тока нагрузки 
.Влияние температуры окружающей среды устраняется указанными выше способами температурной компенса-ции.
При изменении напряжения питания, например, увеличении, входной ток 
тоже увеличивается. Это приведет к увеличению падения напряжения на , а на сопротивлении нагрузки напряжение останется неизменным с определенной степенью точности.
При увеличении тока нагрузки и неизменном напряжении питания 
ток стабилитрона уменьшится (т.к. =+), а напряжение на сопротивлении нагрузки останется неизменным.
Влияние изменения тока нагрузки на напряжение оценивается выходным сопротивлением ПСН ВЭ, которое примерно равно дифференциальному 
.
в тех случаях, когда на сопротивлении нагрузки (рис.21,б) необходи-мо получить стабильное, напряжение почти прямоугольной формы,
а рис.21 б
можно использовать схему на рис.21,а.
7.3.Коэффициент стабилизации напряжения
