Стабилитрон д814а: принцип работы, параметры, аналоги, цены

В далеком 1934 году американский физик Кларенс Зенер опубликовал работу, посвященную пробоям электрических изоляторов. Позднее, в 50-х годах ХХ века, в лабораториях Белла был разработан стабилитрон. Труды Зенера легли в основу разработки, и электронный компонент был назван в его честь. Так, например, на Западе, да и в нашей стране часто можно встретить название «диод Зенера».

Оглавление:

Принцип Работы

Диод Зенера, иначе полупроводниковый стабилитрон является особенным видом диода, и работает в режиме «пробоя», при обратном смещении р-n перехода. Иначе говоря, до наступления пробоя стабилитрон практически не пропускает ток, но как только на нем возникает пробой, ток на стабилитроне молниеносно вырастает, а дифференциальное сопротивление становится чрезвычайно низким, от долей до нескольких сот Ом.

Эффект Зенера

Еще называемый туннельным эффектом, именно это явление лежит в основе работы полупроводникового стабилитрона. Дело в том, что г-н Зенер обнаружил, что электроны с помощью электрического поля могут просачиваться через тонкий барьер. Говоря более научным языком, при обратном смещении р-n перехода энергетические зоны как бы перекрывают друг друга (см. рис.1), в результате электроны из валентной р-зоны, попадают в зону проводимости полупроводника, что в конечном итоге проводик к резкому увеличению свободных носителей заряда, и, как следствие к возрастанию обратного тока.

Применение:

Как можно догадаться из названия, стабилитрон нужен для того, чтобы что-то стабилизировать. Что чаще всего стабилизируют в электронике? Правильно — чаще всего стабилизируют напряжение. И делают это потому, что под нагрузкой напряжение «проседает». Итак, диод Зенера используется для стабилизации напряжения. Но все не так просто, для того чтобы эта самая стабилизация произошла на наш полупроводник необходимо подать заведомо большее, в разумных пределах, конечно, напряжение. Например: параметры стабилитрона д814а, указывают на то, что напряжение стабилизации д814а диода при t 25 °C колеблется от 6 до 8,5 В, полная таблица в конце статьи.

Подключим д814а диод в простую схему, нелишним будет сказать, что стабилитроны включаются параллельно с резистором.

Подключим схему к питанию. Пусть изначально напряжение на источнике будет равным 5В, подключим тестер к выводам д814а диода и….тестер покажет, что напряжение на стабилитроне точно такое же, ничего не происходит. Но, стоит поднять напряжение на источнике до 10В, и мы увидим совершенно иную картину: напряжение после полупроводника будет 8,56 В, погрешность никто не отменял. Поднимем до 15В, и снова, напряжение после VD1 8,56В. Наш д814а диод замечательно стабилизирует.

д814а диод

Рассмотрим подробнее отечественный стабилитрон д814 с индексом а. Д814а является кремниевым диодом средней мощности. Предназначен для стабилизации напряжений в интервале от 7 до 9,5В, при токе стабилизации от 3 до 40 mA. Вся серия д814 произведена в металлостеклянном корпусе, см картинку.

При включении в схему, показанную на рисунке, один стабилитрон будет выполнять сразу две функции, кстати, схема -это не что иное, как линейный параметрический стабилизатор.

Итак, две функции:

• источник опорного напряжения
• силовой регулирующий элемент

Первое означает что он будет поддерживать постоянное высокостабилизированное напряжение. Второе — в данной схеме именно стабилитрон выполняет регулирующую напряжение функцию. Станет яснее, если предположить включение стабилитрона в схему, например, УМЗЧ, где он будет являться уже только источником опорного напряжения, а управляющим элементом будет транзистор.

д814а – характеристики

1. Напряжение стабилизации при Iстаб = 5 мА.

• при T=25 °C 7-8.5B
• при T= -60°C 6-8.5B
• при T=125°C 7-9.5B

2. Отклонение U стабилизации через 5 секунд после включения не более:

• в теч. следующих 10 сек. — 170мВ
• в теч. следующих 20 сек. — 20 мВ

3. Прямое постоянное напряжение при Iпрям. = 50 мА, T = -60…+25 °C, не выше 1В

4. Постоянный обратный ток при Uпрям.=1В, не выше 0,1 мкА

5. Дифференциальное сопротивление:

• при Iстаб = 5мА, t=25°C , не более 6Ом
• при Iстаб = 1мА, t=25°C , не более 12Ом
• при Iстаб = 5мА, t=-60/+125°C , не более 15Ом

Предельные параметры:

I стаб min = 3мА

I стаб max:

• t ≤3 5°C , 40мА
• t ≤100 °C , 24мА
• t ≤125 °C , 11,5мА

Прямой постоянный ток — 100мА

Рассеиваемая мощность:

• t ≤3 5°C , 340мВт
• t ≤100 °C , 200мВт
• t ≤125 °C , 100мВт

Диапазон рабочих температур окружающей среды: -60..+125°C

д814а – аналоги

Серия д814 имеет множество зарубежных аналогов.

Рассмотрим несколько аналогов иностранного производства:

При выборе аналога к стабилитрону, собственно как и при выборе стабилитрона, необходимо четко представлять параметры схемы, в которой диод будет использоваться. Для выбора аналогичного компонента необходимо знать следующие параметры:

1. Номинальное напряжение стабилизации
2. Максимальная рассеиваемая мощность
3. Максимально допустимый ток

К сожалению, для импортных аналогов с параметрами все немного сложнее, чем для отечественных. Все, же 3 аналога, с похожими параметрами нашлись.

д814а – содержание драгметаллов

Последний, но далеко не самый скучный параметр любой радиодетали. Содержание драгоценных металлов в 1м изделии:

• золото -0,001102г.
• серебро — 0г.
• металлы платиновой группы(МПГ) — 0г.

Д814а цена:

Цена стабилитронов серии д814 варьируется от 5 до 20р., в зависимости от региона и степени новизны.