Центр диоды - бұл не және ол не үшін қажет?

2025 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-24 13:19

Стабилитрон – бірегей қасиеттері бар жартылай өткізгіш диод. Егер кәдімгі жартылай өткізгіш қайта қосылған кезде оқшаулағыш болса, онда ол бұл функцияны қолданылған кернеудің белгілі бір жоғарылауына дейін орындайды, содан кейін көшкін тәрізді қайтымды бұзылу орын алады. Стабилдік диод арқылы өтетін кері токтың одан әрі ұлғаюымен кедергінің пропорционалды төмендеуіне байланысты кернеу тұрақты болып қалады. Осылайша, тұрақтандыру режиміне қол жеткізуге болады.

Жабық күйде алдымен стабилдік диод арқылы кішкене ағып кету тогы өтеді. Элемент резистор сияқты әрекет етеді, оның қарсылық мәні үлкен. Бұзылу кезінде стабилдік диодтың кедергісі елеусіз болады. Егер кірістегі кернеуді арттыра берсек, элемент қыза бастайды және ток рұқсат етілген мәннен асып кеткенде қайтымсызтермиялық бұзылу. Егер мәселе оған әкелінбесе, кернеу нөлден жұмыс аймағының жоғарғы шегіне дейін өзгерген кезде стабилдік диодтың қасиеттері сақталады.

Стабилитронды тікелей қосу кезінде сипаттамалар диодпен бірдей болады. Плюс p-аймаққа, ал минус n-аймаққа қосылғанда, өту кедергісі аз және ток ол арқылы еркін өтеді. Ол кіріс кернеуі артқан сайын көтеріледі.

Стабилитрон – негізінен қарама-қарсы бағытта жалғанған арнайы диод. Элемент жабық күйде бірінші болып табылады. Электрлік бұзылу жағдайында стабилдік диод кернеуді кең ток диапазонында тұрақты күйде сақтайды.

Анодқа минус, ал катодқа плюс қолданылады. Тұрақтандырудан кейін (2-тармақтан төмен) қызып кету орын алады және элементтің істен шығу ықтималдығы артады.

Мүмкіндіктер

Zener параметрлері келесідей:

• U_st - номиналды ток кезінде тұрақтандыру кернеуі I_st;
• I_{st min - ең аз электрлік істен шығу тогы;}
• I_{st max - максималды рұқсат етілген ток;}
• TKN - температура коэффициенті.

Кәдімгі диодтан айырмашылығы, стабилдік диод электрлік және жылулық бұзылу аймақтары ток кернеуінің сипаттамасы бойынша біршама алшақ орналасқан жартылай өткізгіш құрылғы.

Рұқсат етілген ең жоғары токпен байланыстырылатын параметр жиі көрсетілгенкестелер - қуаттың шығыны:

P_max=I_{st max}∙ U_st.

Стабилдік диодтың температураға тәуелділігі оң немесе теріс болуы мүмкін. Әртүрлі таңбалы коэффициенттері бар элементтерді тізбектей қосу арқылы қыздыруға немесе салқындатуға тәуелді емес дәл стабилді диодтар жасалады.

Қосу схемалары

Қарапайым тұрақтандырғыштың типтік тізбегі R_{b балласттық кедергіден және жүктемені шунттайтын стабилдік диодтан тұрады.}

Кейбір жағдайларда тұрақтандыру бұзылады.

1. Шығуда сүзгі конденсаторы болған кезде қуат көзінен үлкен кернеуді тұрақтандырғышқа беру. Оны зарядтау кезіндегі ток кернеуі стабилдік диодтың істен шығуына немесе R_{b резисторының бұзылуына әкелуі мүмкін.}
2. Жүктеуді өшіру. Кіріске максималды кернеу қолданылған кезде стабилдік диодтың тогы рұқсат етілгеннен асып кетуі мүмкін, бұл оның қызып кетуіне және бұзылуына әкеледі. Бұл жерде қауіпсіз жұмыс паспорты аймағын сақтау маңызды.
3. Қарсылық R_{b ең аз мүмкін қоректену кернеуінде және жүктемедегі максималды рұқсат етілген токта стабилдік диоды жұмыс реттеу аймағында болатындай етіп шағын таңдалған.}

Тиристорды қорғау тізбектері немесе сақтандырғыштар тұрақтандырғышты қорғау үшін пайдаланылады.

резистор R_{b мына формула бойынша есептеледі:}

R_b=(U_шұңқыр - U_nom)(Ist _{+ I}n_).

АғымдағыI_st кіріс кернеуіне U_pit және жүктеме тогы I _{байланысты рұқсат етілген ең жоғары және ең аз мәндер арасында таңдалады. n.}

Zener таңдауы

Элементтердің тұрақтандыру кернеуінде үлкен таралуы бар. U_{n нақты мәнін алу үшін стабилдік диодтар бір топтамадан таңдалады. Параметрлердің неғұрлым тар диапазоны бар түрлері бар. Қуат шығыны жоғары болғандықтан, элементтер радиаторларға орнатылады.}

Стабилдік диодтың параметрлерін есептеу үшін бастапқы деректер қажет, мысалы, мыналар:

• U_{шұңқыр=12-15 В - кіріс кернеуі;}
• U_{st=9 В - тұрақтандырылған кернеу;}
• R_{n=50-100 мА - жүктеме.}

Параметрлер қуатты аз тұтынатын құрылғыларға тән.

12 В минималды кіріс кернеуі үшін жүктемедегі ток максималды - 100 мА таңдалады. Ом заңы бойынша тізбектің жалпы жүктемесін табуға болады:

R_{∑=12 В / 0,1 A=120 Ом.}

Стабилитрондағы кернеудің төмендеуі 9 В. 0,1 А ток үшін баламалы жүктеме болады:

R_{eq=9 В / 0,1 A=90 Ом.}

Енді балласттың кедергісін анықтауға болады:

R_{b=120 Ом - 90 Ом=30 Ом.}

Ол стандартты жолдан таңдалады, мұндағы мән есептелгенмен бірдей.

Стабилитрон арқылы өтетін максималды ток жүктеменің ажыратылуын ескере отырып анықталады, сонда ол кез келген сым дәнекерленбеген жағдайда істен шықпайды. Резистордағы кернеудің төмендеуі:

U_{R=15 - 9=6 B.}

Содан кейін резистор арқылы өтетін ток анықталады:

I_{R=6/30=0, 2 A.}

Стабилитрон онымен тізбектей қосылғандықтан, I_c=I_{R=0,2 A.}

Қуат шығыны P=0,2∙9=1,8 Вт болады.

Алынған параметрлерге сәйкес D815V стационарлық диоды таңдалды.

Симметриялық стабилдік диод

Симметриялық диодты тиристор – айнымалы ток өткізетін коммутациялық құрылғы. Оның жұмысының ерекшелігі 30-50 В диапазонында қосылған кезде бірнеше вольтке дейін кернеудің төмендеуі болып табылады. Оны екі қарсы қосылған кәдімгі стабилдік диодпен ауыстыруға болады. Құрылғылар ауыстыру элементтері ретінде пайдаланылады.

Станер диодының аналогы

Сәйкес элементті табу мүмкін болмаған кезде транзисторлардағы стабилдік диодтың аналогын пайдаланады. Олардың артықшылығы - кернеуді реттеу мүмкіндігі. Бұл үшін көп сатылы тұрақты ток күшейткіштерін пайдалануға болады.

Кірісте кесу резисторы R1 бар кернеу бөлгіш орнатылған. Егер кіріс кернеуі жоғарыласа, VT1 транзисторының негізінде ол да артады. Бұл ретте VT2 транзисторы арқылы өтетін ток күшейеді, ол кернеудің жоғарылауын өтейді, осылайша оны шығыста тұрақты ұстайды.

Стабилитрондардың таңбалануы

Шыныдан жасалған стабилитрондар және пластмасса корпустардағы стабилдік диодтар шығарылады. Бірінші жағдайда оларға 2 сан қолданылады, олардың арасында V әрпі орналасқан.9V1 жазуыU_{st=9, 1 В.}

Пластикалық қорапта жазулар деректер парағы арқылы шифрланады, сонымен қатар басқа параметрлерді де білуге болады.

Қорптағы қара сақина плюс қосылған катодты көрсетеді.

Қорытынды

Стабилитрон – ерекше қасиеттері бар диод. Стабилитрондардың артықшылығы - жұмыс тоғының кең ауқымды өзгерістерімен кернеуді тұрақтандырудың жоғары деңгейі, сондай-ақ қарапайым қосылу схемалары. Шағын кернеуді тұрақтандыру үшін құрылғылар алға бағытта қосылады және олар қарапайым диодтар сияқты жұмыс істей бастайды.