Как работает стабилитрон?

[Alek Lem]

Да. Это погрешность разброса.

Погрешность разброса при определенном значении тока на рабочем участке ВАХ?

[Андрей Бедов]

А это уже должно быть явно указано в справочных данных.
Зависит от крутизны обратной ветви ВАХ конкретного стабилитрона.
А как Вы понимаете, одинаковыми на 100% их не делают.

[Alek Lem]

А это уже должно быть явно указано в справочных данных.

А разве когда-нибудь указывается в справочных данных считается ли разброс напряжений для всей ВАХ или для одного тока? Можете привести один пример, где это указывается? Думаю, что нет.

Зависит от крутизны обратной ветви ВАХ конкретного стабилитрона.

От крутизны зависит дифференциальное сопротивление, которое к погрешности напряжения Uст, как мы выяснили, отношения никакого не имеет.

[Alek Lem]

У ЧиДа немного другие данные:

Я по Терещуку брал...

Статическое сопротивление Rст.,Ом
3

Ст - это стабилитрона и оно дифференциальное.

при токе I ст,мА
500

Так ведь максимальный 450 мА. Он конечно не сгорит, но зачем при таких токах измерять.

[Alek Lem]

А это уже должно быть явно указано в справочных данных.

А разве когда-нибудь указывается в справочных данных считается ли разброс напряжений для всей ВАХ или для одного тока? Можете привести один пример, где это указывается? Думаю, что нет.

И я ошибался. Да, в нормальных справочниках это указывается (правда, к крутизне это отношения по прежнему не имеет).

Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры под ред. А. В. Голомедова

Минимальный и максимальные токи стабилизации: Iст.min = 25 мА; Iст.max = 450 мА
Напряжение стабилизации при токе Iст = 500 мА: Uст.min = 16,2 В; Uст.max = 19,8 В.

Вот тогда и получается, что если при токе Iст = 500 мА мы для выбранного стабилитрона имеем Uст = 16,2 В, то при уменьшении тока до его рабочего значения, скажем, до I0 = 100 мА, получим напряжение:

U0 = Uст - r (Imax - I0) = 16,2 - 3(0,5 - 0,1) = 15 В.

Тут я сделал грубое допущение, что дифференциальное сопротивление остается постоянным, хотя это не так - сопротивление увеличивается к началу участка ВАХ и тогда напряжение при токе 100 мА будет еще меньше, чем 15 В.

UPD начертил небольшой схематический рисунок того, как я понимаю справочные данные стабилитрона.

Спойлер

Имеется некоторое семейство характеристик с примерно равным наклоном (а иначе в справочнике был указан разброс дифференциальных сопротивлений), но с разным обратным напряжением пробоя. При токе I = 500 мА > Iст.мах был сделан замер напряжений стабилизации всего семейства серии: Uст.min...Uст.max. Естественно, что при понижении тока до рабочего, напряжения для всего семейства поползут вниз со скоростью r и видно, что напряжение стабилизации Uст.0 в пределах всего семейства может быть меньше Uст.min, но не может быть больше Uст.max и это радует - хоть какая-то определенность.

[Андрей Бедов]

(сейчас "получите" от модераторов за оверпостинг. Добавляйте в своё предыдущее сообщение).
Запрещено создание нескольких своих сообщений подряд.

В целом, выводы из графика верные.
Но обычно ведь при расчётах принимают что-то одно за [const].
Обычно Iст. (средневзвешенный).

Последний раз редактировалось Андрей Бедов Пт май 22, 2015 16:08:24, всего редактировалось 2 раз(а).

[Alek Lem]

(сейчас "получите" от модераторов за оверпостинг. Добавляйте в своё предыдущее сообщение).

Там всё нормально - предыдущее сообщение было далеко и там я задавался вопросами, а в этом я сделал уже некоторые выводы.

UPD. А, ок, сперва прочитал как оверквотинг.

В целом, выводы из графика верные.

Я бы сказал - это график на основе выводов ))

Но обычно ведь при расчётах принимают что-то одно за [const].
Обычно Iст. (средневзвешенный).

И рискуем вылезти за пределы желаемых величин.

[КРАМ]

И рискуем вылезти за пределы желаемых величин.

Для использования в качестве эталонного источника напряжения в схемах стабилитроны (особенно мощные) не слишком пригодны из-за высокой зависимости от температуры и сравнительно высокого дифсопротивления.
Для точных применений используют интегральные референсные источники типа ADR4520, который имеет разброс напряжений не выше ОДНОЙ единицы младшего значащего разряда обозначенного в даташите напряжения.
http://www.analog.com/en/products/linea ... t-overview
То есть для номинала 2,048 вольт разброс составляет 2,04769...2,04841 вольт.

[terio007]

А в качестве дешёвой альтернативы стабилитрону, которая по стабильности напряжения в десятки раз лучше, можно использовать надёжный TL431.

[B@R5uk]

Запрещено создание нескольких своих сообщений подряд.

Запрещено — это когда при добавлении нового сообщения в след своему, оно объединяется с предыдущим. А у нас разрешено...

[КРАМ]

А у нас разрешено...

У кого это "у нас"?
У "банных" сидельцев?
Правила форума нам ОДНОЗНАЧНО кагбэ намекаэ, что:

2.2 Запрещается создание нескольких сообщений подряд в одной теме. Если вы хотите что-то добавить к своему, уже написанному сообщению, воспользуйтесь кнопкой "Правка".

[Alek Lem]

2.2 Запрещается создание нескольких сообщений подряд в одной теме. Если вы хотите что-то добавить к своему, уже написанному сообщению, воспользуйтесь кнопкой "Правка".

Правка неудобна тем, что если в посте заказал "А", но уже на следующие сутки говоришь "Б", то после правки последнего сообщения, о твоей добавке мало кто узнает (все прочитали "А" и забыли).

[Enman]

///твоё дело соблюдать...а рассуждать и предлагать - это в других темах других подфорумов...

[Андрей Бедов]

После правки сообщение опять появляется в разделе "Новые сообщения".
Но мы отвлеклись.

[Cahes]

Как правильно выбирать балластный резистор для стабилитрона?

Делаю так:

Стабилитрон - 24В (два последовательно, 48В), стеклянный, мощностью 1 Ватт. При покупке названия не спросил, но по поисковику аналогичен 1N4749A (пусть это будет он). Максимальный ток стабилизации у него указан - 38мА. Что такое "Максимальный импенданс - 25 Ом при токе 10,5 мА"? - Самая лучшая чувствительность, самый лучший рабочий участок по току? Каков ток у него минимально рабочий? Как выбирать окно токов? 10,5мА - это рекомендуемый ток для рабочего режима при рабочем напряжении?

У меня ожидаемое рабочее напряжение 60 вольт. Размах напряжения на выходе поднимается выше ста, ориентируемся на 150 вольт максимум. Ориентируюсь на минимальное напряжение 48 вольт (?). И того максимальное окно напряжений 102 вольта (пусть 100).

При максимально допустимом токе стабилитрона в 38 мА выбираю максимально рабочий - 30 мА (0,03А). Это для максимального напряжения - 150 вольт. Балластный резистор рассчитываю на этот ток и на разницу напряжений максимального и стабилитронного - 100 вольт. R=100/0,03=3,333 Ома (3,3К). Мощность резистора получается: 100*0,03=3вт.

Правильно?

PS: Не знаю почему, но это сейчас я так посчитал, когда считал собирая - получилось 9 килоом (не знаю - что правильно).

Как здесь фигурирует минимальный ток стабилитрона? Вдруг, при таком большом разбросе ток достигнет такого минимума, что стабилитрон откажется работать. Может быть такое?

Не погорячился ли я с током, может имело смысл выбрать поменьше ток? Как лучше поступать в этом случае? Как минимизировать ток стабилизатора и нагрев резистора и стабилитрона? Прошу поделиться опытом.

[ST@S]

Как выбирать окно токов?

Imin.ст.=(Umin.-Uст.)/Rд. - минимальный ток через стабилитрон, таким образом, минимальное входное напряжение Umin.=(Imin.ст.*Rд.)+Uст., где Imin.ст. - минимальный ток из даташита, Rд. - (выбранный для максимального напряжения) добавочный резистор, Uст. - из даташита, у тебя 48В

[Gudd-Head]

Как правильно выбирать балластный резистор для стабилитрона?

В дух словах:
Чтобы при всех входных напряжениях и токах нагрузки ток через стабитрон находился в пределах от минимального до максимального тока стабилизации.

Что такое "Максимальный импенданс - 25 Ом при токе 10,5 мА"?

Это дифференциальное сопротивление: отношение изменения выходного напряжения к изменению тока через стабилитрон. Т.е. если ток увеличился с 10 до 11 мА (на 1 мА при среднем значении 10,5 мА как в паспорте), выходное напряжение увеличится максимум на 25 мВ (1 мА × 25 Ом).

[Cahes]

Вот даташит: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/60485/FORMOSA/1N4749A.html. Где там указывается на минимальный ток?

[Gudd-Head]

Косвенно об этом намекает значение Iz, при котором измерялось дифф. сопротивление (0,25...1,00 мА).

[Cahes]

Напряжение минимальное - выбирать соответствующее желаемому получить на выходе, например 60В, либо напряжение пульсаций, Umax, амплитудное, максимально возможно которое получить при любых раскладах?

То есть выбирать резистор следует так, чтобы при минимальном напряжении он обеспечил рабочий ток больше минимального, и при максимальном напряжении не сжог стабилитрон.

Imin.ст.=(Umin.-Uст.)/Rд.
Rд.=((Umin.-Uст.)/Imin.ст.

Rд.min.=((Umin.-Uст.)/Imin.ст.
Rд.max.=((Umax.-Uст.)/Imax.ст.

Imin.ст. = 0.001А
Imax.ст. = 0.038А, возьмём 0.03А.
Uст. = 48В
Umin. = 60В
Umax. = 150В

Umin.-Uст.=60-48=12В, возьмём 10В.
Umax.-Uст.=150-48=102В, возьмём 100В.

Rд.min.=10/0.001=10000=10K
Rд.max.=100/0.03=2684,2=3.3K

Rд следует выбирать примерно среднее между этими, правильно? Ток должен быть больше чем минимальный и меньше чем максимальный.

При Rд=5K диапазон токов получаем:
10/5000=0.002 > 0.001А;
100/5000=0.02 < 0.03А;

Условия выполняются.

Мощность резистора: 100В*0.02А=0.5Вт.

Правильно я посчитал?