Принцип работы и схема включения стабилитрона. Основные параметры стабилитрона.

Стабилитрон —полупроводниковый диод, предназначенный для поддержания напряженияисточника питания на заданном уровне, принцип работы основан на явлении электропробояp-nперехода при подаче на него обратного U.

В основе работы стабилитрона лежат два механизма:

- Лавинный пробой p-n перехода (в диэлектриках и полупроводниках, связанный с тем, что в сильном электрическом поле носители заряда могут приобретать энергию, достаточную для ударной ионизации атомов или молекул материала. В результате каждого такого столкновения возникает пара противоположно заряженных частиц, одна или обе из которых также начинают участвовать в ударной ионизации. По этой причине нарастание числа участвующих в ударной ионизации носителей происходит лавинообразно, отсюда и название пробоя)

- Туннельный пробой p-n перехода(В туннельном диоде квантово-механическое туннелирование электронов добавляет горб в вольтамперную характеристику, при этом, из-за высокой степени легирования p и n областей, напряжение пробоя уменьшается практически до нуля). Напряжение стабилизации — значение напряжения на стабилитроне при прохождении заданного тока стабилизации. Пробивное напряжение диода, а значит, напряжение стабилизации стабилитрона зависит от толщины p-n-перехода или от удельного сопротивления базы диода. Поэтому разные стабилитроны имеют различные напряжения стабилизации (от 3 до 400 В).

Номинальное напряжение стабилизации Uст.ном. –падение напряжения на стабилитроне при номинал. Знач. Тока стабилизации (единицы – десятки вольт).

Номинальный ток стабилизации: Icт.ном.=(Iст. Макс.+ Iст. Мин.)/2

Темп. Коэф. напряжения стабилизации — величина, определяемая отношением относительного изменения температуры окружающей среды при постоянном токе стабилизации.

Лямдаu.ст=dUст/Uст*1/dT*100%

Значения этого параметра у различных стабилитронов различны. Коэффициент может иметь как положительные так и отрицательные значения для высоковольтных и низковольтных стабилитронов соответственно. Изменение знака соответствует напряжению стабилизации порядка 6В.

Минимальный и макс ток стабилизации – мин.(макс.) значения тока, протекающего через стабилитрон при устойчивом пробое перехода.

Статическое сопротивление:

Rcт=Uст/Iст

Диф. сопротивление – величина, опред. отношением приращения напряжения стабилизации к вызвавшему его малому приращению тока в заданном диапазоне частот.

Rст=dUст/dIст=Uст.макс- Uст.мин/Iст.макс-Iст.мин

Максим. допустимая рассеиваемая мощность — максимальная постоянная или средняя мощность, рассеиваемая на стабилитроне, при которой обеспечивается заданная надёжность.

Миним. допустимый ток стабилизации - минимальный ток, при котором гарантируется ввод p-n-перехода стабилитрона в режим устойчивого пробоя и, как следствие, стабильное значение напряжения стабилизации. При малых обратных токах стабилитрон работает на начальном участке вольт-амперной характеристики, где значение обратного напряжения неустойчиво и может колебаться в пределах от нуля до напряжения стабилизации.