В электронных схемах конфигурации диодов с обратным смещением имеют решающее значение для регулирования уровней напряжения. Стабилитроны используют эффект обратного пробоя и демонстрируют контролируемый пробой при определенном стабилитронном напряжении (V_Z). Они предназначены для поддержания постоянного напряжения на своих клеммах и обычно используются для регулирования напряжения в цепях.

Когда обратное напряжение, приложенное к стабилитрону, превышает его напряжение пробоя, диод попадает в область пробоя. В этот момент вольт-амперная характеристика (ВАХ) диода фактически вертикальна для токов, превышающих определенный порог, известный как ток перегиба (I_Z).

Закон Кирхгофа по напряжению позволяет обеспечить математическую связь между напряжением источника, падением напряжения на диоде и током диода, которая графически представлена ​​линией нагрузки и указывает все возможные точки равновесия для диода в цепи. Пересечение линии нагрузки с характеристической кривой диода обозначает установившуюся рабочую точку Q.

При токах выше колена напряжение стабилитрона остается стабильным, мало меняясь при дальнейшем увеличении тока. Эта стабильность является следствием возрастающего сопротивления диода, определяемого как величина, обратная наклону кривой в рабочей точке. Таким образом, изменение напряжения на диоде пропорционально добавочному сопротивлению и току, превышающему ток перегиба. Способность стабилитрона поддерживать постоянное напряжение в диапазоне токов делает его незаменимым для создания стабильных опорных напряжений и защиты цепей от перенапряжения.

Производители указывают напряжение обратного пробоя, ток колена, добавочное сопротивление и номинальную мощность стабилитронов. Номинальная мощность позволяет оценить максимально возможный ток, который может протекать через стабилитрон, не повреждая его.