КАК РАБОТАЕТ СТАБИЛИТРОН

Стабилитрон по сути своей – полупроводниковый диод. Разница заключается в принципе действия: если диод включается в прямом направлении, то стабилитрон – в обратном и работает в он в условиях туннельного или лавинного пробоя.

В статье про диод отмечалось, что пробой p-n перехода может быть электрическим и тепловым – первый восстанавливаемый, второй нет. Лавинный и туннельный – это электрические пробои.

Технология изготовления стабилитронов предусматривает:

гарантированное возникновение электрического пробоя;
максимально большое разнесение по времени друг от друга зон электрического и теплового пробоев.

Для иллюстрации рассмотрим схему подключения полупроводникового стабилитрона (рис.1).

На ней видно, что к катоду этого элемента подключается плюс, а аноду – минус.

Резистор R является токоограничивающим или балластным и нужен для обеспечения требуемого режима работы стабилитрона.

Забегая вперед, скажу, что основными характеристиками этого полупроводникового прибора являются напряжение стабилизации (Uст) и ток (Iст).

Поскольку обе эти величины паспортные, то сопротивление резистора определяется по формуле закона Ома для участка цепи:

R=(Uвх-Uст)/I

Для того, чтобы наглядно представить принцип работы стабилитрона рассмотрим его вольт амперную характеристику (ВАХ) – рисунок 2.

Рабочая часть характеристики полупроводникового стабилитрона расположена в левом нижнем квадранте. Смотрим как возникает и происходит процесс стабилизации.

С увеличением обратного напряжения (движемся по оси U влево) ток до определенного момента (точка А на ВАХ) увеличивается незначительно. При достижении напряжения пробоя (Uпроб) Iст лавинообразно увеличивается.

Значительные изменения тока на рабочем участке вольт амперной характеристики (А-Б) происходят при незначительном изменении напряжения Uст. Это как раз зона электрического пробоя.

Когда ток становится равным максимальному (Iстmax) происходит тепловой пробой и напряжение на стабилитроне падает практически до нуля. Это иллюстрирует характерный изгиб графика.

Вот так, в простых словах, работает стабилитрон – начинающим, которые иногда называют себя "чайниками", этих сведений должно быть достаточно.