Стабилитрон д814а принцип работы параметры аналоги цены

В далёком 1934 году американский физик Кларенс Зенер опубликовал работу, посвящённую пробоям электрических изоляторов. Позже, во второй половине пятидесятых годов, в лабораториях Белла был создан стабилитрон. Исследования Зенера стали основой для разработки этого элемента, и электронный компонент часто носит его имя. Так, например, на Западе, да и у нас встречается выражение «диод Зенера».

Принцип Работы

Диод Зенера, иначе полупроводниковый стабилитрон — особый вид диода, функционирующий в режиме пробоя при обратном смещении p-n перехода. Иными словами, до момента пробоя ток через стабилитрон почти не идёт, а после наступления пробоя ток резко возрастает, а дифференциальное сопротивление становится чрезвычайно низким — от долей до нескольких сот Ом.

Возможно, Вам пригодится информация о характеристиках разветвительно-изолирующего блока Бриз.

Эффект Зенера

Его ещё именуют туннельным эффектом, именно он лежит в основе работы полупроводникового стабилитрона. Дело в том, что Зенер обнаружил: электроны под действием электрического поля способны проникать через тонкий барьер. Говоря языком науки, при обратном смещении р‑n перехода энергетические зоны перекрываются друг другом (см. рис.1), в результате электроны из валентной зоны попадают в зону проводимости полупроводника, что ведёт к резкому росту числа свободных носителей заряда и, как следствие, к возрастанию обратного тока.

Применение:

Как следует из названия, стабилитрон нужен для стабилизации чего‑то. И чаще всего речь идёт о стабилизации напряжения. Это объясняется тем, что под нагрузкой напряжение «проседает». Таким образом, диод Зенера применяется для стабилизации напряжения. Однако для обеспечения стабильности необходимо подать на полупроводник заведомо более высокое, в разумных пределах, напряжение. Например, параметры стабилитрона д814а указывают, что напряжение стабилизации д814а при t 25 °C лежит в диапазоне 6–8,5 В; полная таблица приведена в конце статьи.

Подключим д814а диод в простую схему, нелишним будет сказать, что стабилитроны включаются параллельно с резистором.

Подключим схему к питанию. Пусть изначальное напряжение на источнике равно 5В, подключим измеритель к выводам д814а и… окажется, что напряжение на стабилитроне равно исходному, ничего не изменится. Но если поднять напряжение на источнике до 10В, ситуация кардинально изменится: после полупроводника будет примерно 8,56В, погрешность не меньшая. При 15В снова наблюдается та же стабилизация: 8,56В. Наш д814а стабилизирует.

д814а диод

Рассмотрим подробнее отечественный стабилитрон д814 с индексом а. Д814а — кремниевый диод средней мощности. Предназначен для стабилизации напряжений в диапазоне от 7 до 9,5В, при токе стабилизации от 3 до 40 мА. Вся серия д814 выпускается в металлосклянном корпусе, см картинку.

При включении в схему, показанную на рисунке, один стабилитрон будет выполнять сразу две функции; кстати, данная схема — линейный параметрический стабилизатор.

Итак, две функции:

источник опорного напряжения
силовой регулирующий элемент

Первое означает поддержку постоянного и надёжного напряжения. Второе — именно стабилитрон в данной схеме выполняет роль регулирующего элемента. Поясним на примере УМЗЧ, где стабилитрон будет выступать только источником опорного напряжения, а управляющим элементом станет транзистор.

д814а – характеристики

1. Напряжение стабилизации при Iстаб = 5 мА.

при T=25 °C 7–8,5 В
при T= -60 °C 6–8,5 В
при T=125 °C 7–9,5 В

2. Отклонение U стабилизации через 5 секунд после включения не более:

в течение 10 сек. — 170 мВ
в течение 20 сек. — 20 мВ

3. Прямое постоянное напряжение при Iпрям. = 50 мА, T = -60…+25 °C, не выше 1В

4. Постоянный обратный ток при Uпрям.=1В, не выше 0,1 мкА

5. Дифференциальное сопротивление:

при Iстаб = 5 мА, t=25°C , не более 6 Ом
при Iстаб = 1 мА, t=25°C , не более 12 Ом
при Iстаб = 5 мА, t=-60/+125°C , не более 15 Ом

Предельные параметры:

I стаб min = 3 мА

t ≤ 35°C , 40 мА
t ≤ 100 °C , 24 мА
t ≤ 125 °C , 11,5 мА

Прямой постоянный ток — 100 мА

Рассеиваемая мощность:

t ≤ 35°C , 340 мВт
t ≤ 100 °C , 200 мВт
t ≤ 125 °C , 100 мВт

Диапазон рабочих температур окружающей среды: -60..+125°C

д814а – аналоги

Серия д814 имеет множество зарубежных аналогов.

Рассмотрим несколько аналогов иностранного производства:

При выборе аналога стабилитрона, как и при выборе самого стабилитрона, необходимо чётко представить параметры схемы, в которой диод будет использоваться. Чтобы подобрать аналогичный компонент нужно знать следующие параметры: