11.4 : Стабилитроны

Стабилитроны — это специализированные полупроводниковые устройства, предназначенные для работы в области обратного пробоя, где они позволяют току течь в катод, делая его положительным относительно анода. Эта обратная операция отличает стабилитроны от обычных диодов и позволяет использовать их в различных приложениях, особенно в качестве стабилизаторов напряжения. Одной из определяющих характеристик стабилитронов является их почти вертикальная характеристика ВАХ (ток-напряжение) выше определенного порогового тока, известного как ток колена, который позволяет стабилитрону поддерживать относительно стабильное напряжение в широком диапазоне токов.

Производители указывают максимальную рассеиваемую мощность стабилитрона и его напряжение стабилитрона при определенном испытательном токе. Напряжение Зенера, которое может находиться в диапазоне от нескольких вольт до нескольких сотен вольт, незначительно меняется при изменении тока. Это отклонение обусловлено динамическим сопротивлением диода, определяемым как величина, обратная наклону его ВАХ в рабочей области. Низкое динамическое сопротивление имеет решающее значение для поддержания стабильности напряжения при различных токах, повышая эффективность стабилитрона в приложениях регулирования напряжения.

Однако, важно избегать эксплуатации стабилитронов в слаботочных областях, где их динамическое сопротивление значительно возрастает, поскольку это может привести к нестабильности регулируемого напряжения. Температурная зависимость напряжения Зенера является еще одним критическим фактором, при этом температурный коэффициент (выраженный в милливольтах на градус Цельсия) показывает, как напряжение меняется с температурой. Стабилитроны с более низким напряжением обычно имеют отрицательные температурные коэффициенты, тогда как диоды с более высоким напряжением имеют положительные коэффициенты. Для приложений, требующих стабильного опорного напряжения с минимальным влиянием температуры, стабилитрон с положительным температурным коэффициентом можно подключить последовательно с прямопроводящим диодом, эффективно компенсируя изменения температуры.