Как работает стабилитрон?

[mickbell]

Стабилитрон взят на 16 В, видимо, исходя из максимального напряжения в бортсети около 15 В, с запасом. Как выбирался конденсатор, известно одному Аллаху... или кто там у них, в Германии, для задачи ремонта это не принципиально. Что касается светодиодов: если какой-то отбросил копыта, то менять вместе с ним надо и те, что включены параллельно ему. Далее надо подобрать четвёрку светодиодов (обязательно из одной партии, то есть купленные вместе, хотя это вовсе не гарантия), у которых при одном и том же токе (рабочем, то есть 35 мА) одинаковое падение напряжения.

[YuryY]

Да на счет замены светодиодов как раз-то все понятно, что менять нужно из одной партии не только ту группу параллельно включенных, где сгорел светодиод, но и все – в противном случае будет заметно отклонение как в яркости свечения, так и цвете.
Меня в данном случае больше интересовала нестандартная схема работа стабилитрона, а не как заменить сгоревшие светодиоды. То есть, как происходит расчет ограничения напряжения на группе светодиодов, по какому расчету подбирались номиналы балластных резисторов. Поэтому, и задал вопрос в соответствующей теме “Как работает стабилитрон?”

[Slabovik]

Да никак он не работает... Невозможно найти глубокий смысл там, где просто один сплошной косяк. Чтобы он заработал нужно: а) оборвать этому фонарю светодиоды, чтобы он вообще погас; б) обеспечить в бортсети напряжение выше 16 вольт. И то и другое одновременно - это фантастика. Так что стабилитрон тут только потому, что его туда засунул дилетант по требованию руководства "должно быть". Типа защита есть. Работает она или нет - его не колышет - требование наличия соблюдено (примерно так же выполнялись требования по комплектации пожарных щитов - что-то туда вешалось, например картонный топор и деревянный багор. Есть? Есть!)

[Upgrader]

YuryY писал(а):

Меня в данном случае больше интересовала нестандартная схема работа стабилитрона

Он не работает и работать не может.
Объясняю на пальцах. Он начинает пропускать ток на 16 вольтах. Напряжение бортсети не превышает 15 вольт (обычно 14). Соответственно через стабилитрон ничего не идет и идти не может. Это разрыв цепи. Изолятор!

Если входное напряжение вдруг окажется сильно выше (высоковольтные выбросы) то стабилитрон по идее должен их сожрать. Но вряд-ли это произойдет потому что быстрее сожрут светодиоды с нехорошими последствиями для них. А стабилитрон стоит для красоты.

[mickbell]

Видимо, аффтор констрюкции предполагал, что короткие импульсы сначала сожрёт конденсатор (точнее - резистор на входе), а длинные - ну, например, при отпускании втягивающего реле стартера - это уже стабилитрон. Хотя, опять же, в конкретной модели машинки обмотка может быть зашунтирована диодом или снаббером, дабы не гадила по всей бортсети.

[Slabovik]

Да откуда ж там такие импульсы, если прямое падение на светодиодах меньше 7 вольт, а стабилитрон на 15 вольт?

Впрочем, есть вариант, что схема зарисована неверно, но... стабилитрон от этого нужнее не становится

[YuryY]

Схема зарисована верно на все 100.
В машине при включении зажигания по лампам накаливания примерно каждую секунду идут короткие импульсы (менее 0,01 сек) опроса исправности цепи вне зависимости включен ли свет или нет. А вот как идет проверка целостности комбинации светодиодов, то фиг его знает, но то что машина ругается на перегоревшие светодиоды - это точно. Может тут собака еще порылась и конденсатор вкупе с резистором спасает от стробоскопа во время импульсов опроса?

[mickbell]

Какой там конденсатор? Чтобы 10 мс питать светодиоды током 140 мА и при этом просадить собственное напряжение не более чем на 700 мВ (10% исходного напряжения), конденсатор должен иметь ёмкость примерно 2000 мкФ, если я не ошибся, считая в уме.

[drcrash]

По мне так ответ на вопрос, что такое стабилитрон наглядно демонстрирует таблица с характеристиками этих самых стабилитронов - http://www.dart.ru/cataloguenew/semicon ... 52b-.shtml

- грубо говоря тот же резистор, только с динамическим сопротивлением для обеспечения нужного вольтажа

[B@R5uk]

drcrash писал(а):

грубо говоря тот же резистор...

Нет. Эквивалентная схема замещения на рабочем участке — это батарейка с последовательно включенным резистором.

[astrahard]

Я слышал, что стали выпускать ЛАВИННЫЕ выпрямительные диоды, а раньше что не умели?

Добавлено after 32 minutes 45 seconds:
Лавинный пробой, который и формирует обратную ветвь полупроводника, малопонятен даже ученым мужам от микроэлектроники. Недаром существует всего один в мире выдающийся образец ИОН (источник опорного напряжения) и тот наблюдают годами и, он подвержен временным флуктуациям и старению. Недаром стабилитроны выходят из строя чаще чем выпрямительные диоды. Классические выпрямительные диоды при превышении обратного напряжения сразу выходят из строя поскольку их пробой происходит в локальной области кристалла и, не распространяется на всю площадь кристалла как у диода зенера. Сейчас стали выпускать выпрямительные диоды со свойством лавинно пробиваться на обратной ветке ВАХ. Они надежнее, потому как вместо того чтобы выйти из строя при превышении обратного напряжения они его ограничивают как surge protector. Вообще, было-бы хорошо, чтобы и высоковольтные транзисторы IGBT к примеру умели "лавинно пробиваться" да вот пока не придумали как их такими сделать.

P.S. Лавинный пробой штука не до конца изученная даже передовыми учеными мужами, так что советы "Почитать Хорвица" считаю, это от мало информированности авторитетов форума проистекает.

Добавлено after 2 minutes 44 seconds:
СТАБИЛИТРОН (диод Зенера) штука темная и малоизученная, так что тема родилась не зря. Не зря и жалобы о почитать, потому, что ПОЧИТАТЬ, по большому счету, нечего, "НАУКА НЕ В КУРСЕ, есть ли жизнь на МАРСЕ"....

[downup77]

Здравствуйте.
Подскажите, пожалуйста, как найти токи в цепи, изображенной на картинке.

стабилитрон - BZV55B4V3, 4.3 В
Интересует более-менее точный теоретический расчет. Нужно эквивалентное сопротивление стабилитрона найти по даташиту? А как - ток же нам не известен?

Также, не нашел в даташите минимальный рабочий ток для данного стабилитрона. Должен же быть несколько миллиампер? Попробовал в симуляторе: стабилитрон и на 30 мкА работает (с погрешностью 0.1 В, правда). Я думал он не откроется вообще при микротоках.

[12943]

Модель стабилитрона не обязательно отражает работу на всех участках ВАХ.
Иногда модель адекватна в диапазоне токов от минимального до максимального,
а чаще только вблизи номинального тока.
Не делают модели для токов меньше минимального, ведь в этом режиме стабилитрон не используют.

В даташит ты смотрел, но видел фигу. На первой картинке всё расписано, изучай.
На второй картинке примерная ВАХ для трёх низковольтных стабилитронов.

Добавлено after 8 minutes 43 seconds:
"Более-менее точно теоретически" рассчитать не получится,
т.к. ориентировочно, ток стабилитрона 0,5 мА.
Это изрядно меньше минимального, а значит нужна ВАХ и графический расчет.

Вложения

Image 2.png

(99.59 KiB) Скачиваний: 144

Image 1.png

(70.45 KiB) Скачиваний: 144

[downup77]

12943 писал(а):

Большое спасибо. Не мог понять, где написан минимальный рабочий ток - все искал даташит с разделом максимальных характеристик.
Я правильно понимаю, что если бы резистор перед диодом был не 15к, а 12500 Ом, то я бы мог принять сопротивление стабилитрона равным 600 Ом, и спокойно посчитать токи в цепи. Дифф сопротивление - это ведь полное эквивалентное сопротивление диода в точке ВАХ, а не какое-то "добавочное" падение напряжения на стабилитроне в той же точке?

[12943]

Дифф сопротивление это тангенс угла наклона касательной к рабочей точке. Rдиф=дU/дI
Смотри картинку.
Никакого полного эквивалентного сопротивления не выдумывай. Есть сопротивление постоянному току в выбранной точке, оно = U/I

Вложения

Image 1.png

(124.08 KiB) Скачиваний: 159

[downup77]

12943 писал(а):

Да, че-то я и терминологически и арифметически опозорился (хотел не 12500, а 8200 Ом написать). Вроде дошло, спасибо.
Получается, что дифф сопротивление - это просто справочная информация ("скорость" изменения сопротивления) для общего представления, а не для расчета?

[12943]

Здрасьте!
Диф. сопротивление - первейший показатель качества стабилитрона.
Чем меньше оно, тем стабилитроннее стабилитрон.
А если оно равно нулю, то рассчитывать действительно нечего - напряжение держится железно, не зависимо от тока.

[mickbell]

downup77 писал(а):

Подскажите, пожалуйста, как найти токи в цепи, изображенной на картинке.

1. Источник и два первых резистора меняете на эквивалентный источник напряжением 12.5 В и внутренним сопротивлением 1 кОм.
2. Добавляете этот килоом к 15 килоомам - оставшемуся резистору, получается цепь: источник напряжения 12.5 В - резистор 16 кОм - стабилитрон 4.3 В.
3. Считаете эту простейшую цепь. Ток в стабилитрон получается около 0.5 мА.
Дальше, я думаю, сообразите.

[downup77]

mickbell писал(а):

1. Источник и два первых резистора меняете на эквивалентный источник напряжением 12.5 В и внутренним сопротивлением 1 кОм.

Блин, прикольный способ. Т.е. я делю верхнее плечо во столько раз, во сколько изменяется напряжение, оставшись на делителе, и принимаю его как внутреннее сопротивление источника?
Извините, а как вы вообще додумались до такого? Этот метод в каких-то учебниках, статьях есть, или это "на опыте" пришло? Или я просто "темный" и это эквивалентное преобразование источников так выглядит?

[mickbell]

Стандартный метод из ТОЭ. Называется "метод эквивалентного генератора". Я им часто пользуюсь. Любую цепь из некоторого количества источников напряжений, токов и сопротивлений можно заменить на эквивалентный источник с последовательным сопротивлением. Нужно только определить его параметры. А параметры такие:
1. ЭДС эквивалентного источника равна напряжению на клеммах в интересующем нас месте при отключенной нагрузке;
2. сопротивление равно сопротивлению всей цепи на клеммах в интересующем нас месте при отключенной нагрузке, если все источники напряжения заменить на закоротку, а все источники тока на обрыв.
Пожалуй, лучше нагуглить и почитать, я как-то коряво написал.