Как работает стабилитрон?

[vladlat]

1. Убери излишнее цитирование моего поста. Иначе получить предупреждение п.2.7 Правил форума.
2. Для стабилитрона 16 В 12 В переменки будет маловато. Я всегда считал что для получение 16 В постоянки под нагрузкой нужно чтобы переменка была равна постоянному напряжению делённое на 1,13, то есть 14,16 В. А Вы ещё будете подавать на стабилизатор. тогда уж точно переменка должна быть 16 В, а не 12. Но вы попробуйте, только подайте нагрузку примерно 80-100 мА, это где то 120-150 Ом 3-5 Вт.

[Alek Lem]

Добрый вечер. Тут вопрос возник по справочным параметрам стабилитронов. Возьмем, для определенности, отечественный стабилитрон КС218Ж (значения не имеет) и выпишем некоторые его параметры:

Номинальное, минимальное и максимальное напряжение на стабилитроне:

Uном = 18 В
Umin = 16,2 В
Umax = 19,8 В

Минимальный и максимальный допустимый ток стабилитрона:

Imin = 0,5 мА
Imax = 6,9 мА

Дифференциальное сопротивление стабилитрона:

rст. = 70 Ом

Я так понимаю, что параметры Umin и Umax были измерены при токах стабилитрона Imin и Imax соответственно. Так ли это?

Если так, то среднее значение сопротивления стабилитрона на участке Imin...Imax и близко не равно rст. = 70 Ом :

r = (Umax - Umin)/(Imax - Imin) = (19,8-16,2)/(6,9-0,5) = 3,6/6,4 = 0,56 кОм = 560 Ом >> rст. = 70 Ом.

Короче говоря, при заявленном дифференциальном сопротивлении, разброс напряжений на участке Imin - Imax был бы меньше.

Я конечно понимаю, что дифференциально сопротивление в общем случае меняется от точки к точке, но не настолько. И даже если оно при токе Imax достигает величины 70 Ом, то тогда вопрос: а нахрена оно нам нужно это дифференциальное сопротивление - что им посчитать можно ?

[Enman]

Так ли это?

Не так...это просто диапазон допустимых отклонений для этого типа.
Диф сопротивление позволяет оценить качество стабилизации и сглаживание пульсаций...

[Alek Lem]

Так ли это?

Не так...это просто диапазон допустимых отклонений для этого типа.

Тогда непонятно, почему заявленное значение максимального тока стабилизации Imax не совпадает с током I' измеренным при значении Umax, если ток I' является действительно максимально допустимым ?

[korob]

а нахрена оно нам нужно это дифференциальное сопротивление - что им посчитать можно ?

К выше сказанному Тов. Enman добавлю что, дифференциальное сопротивление иногда удобно применять в расчёте балластного резистора параметрического стабилизатора.

[Alek Lem]

добавлю что, дифференциальное сопротивление иногда удобно применять в расчёте балластного резистора параметрического стабилизатора.

Вопрос не в том, для чего оно - это уже детали, до которых нетрудно догадаться.

Вопрос в том, что оно действительно отражает. Если то, что заявлено в справочнике и есть дифференциально сопротивление, т.е. dU/dI, то тогда да - значения Imax - это не I(Umax). А что же тогда такое Imax ? Ток, при котором выйдет из строя стабилитрон? А что такое I(Umax) ? Еще один ток, при котором выйдет "сгорит" стабилитрон? Так при каком токе он выйдет из строя.

[korob]

Вопрос в том, что оно действительно отражает

Наклон ВАХ в режиме стабилизации

т.е. dU/dI

А что такое I(Umax) ? Еще один ток, при котором выйдет "сгорит" стабилитрон?

Максимальный ток стабилизации выше которого мощность рассеяния выйдет из ОБР, и прибор выйдет из рабочего пробоя в пробой вечный.

Так при каком токе он выйдет из строя.

Своего рода лотерея.

[Enman]

18 В - номинал...10% разброса по номинальному напряжению...
Хотим иметь Кстаб=100....70 Ом*100=7 кОм резистор...5 мА на стабилитрон и, допустим, 5 мА на нагрузку.
Тогда 7 кОм*10 мА=70 В...+наши 18...Итого для данных задачи надо иметь питание не меньше 88 В....Тогда, например, изменение сети на 10% приведёт к отклонению номинала стабилизированного напряжения на 0,1%.

[Alek Lem]

А что такое I(Umax) ? Еще один ток, при котором выйдет "сгорит" стабилитрон?

Максимальный ток стабилизации выше которого мощность рассеяния выйдет из ОБР, и прибор выйдет из рабочего пробоя в пробой вечный.

А при I(Umax)> I > Imax прибор не выйдет из ОБР ? )

Своего рода лотерея.

Ага, вот оно ключевое слово. Ясно, спасибо. То есть, измеряли Imax и Umax для всей серии и усредняли. В результате чего I(Umax) не всегда равно Imax.

Получилась эдакая неопределенность. Значит, в расчетах можно предельный ток брать из справочника как Imax, а можно вычислять как I = (Umax-Uном)/r и брать меньшее из двух ?

[Enman]

вычислять Imax не надо...оно задано изготовителем...это определяет макс допустимую мощность рассеивания корпуса при заданных рабочих температурах.

[Alek Lem]

Хорошо, а что же определяет Umax ?

[Enman]

разброс параметров при изготовлении и маркировке( в какую группу его записать)...
18-1,8=16,2.....18+1,8=19,8....10% раброса...будет больше, то дадут ему другую маркировку(например, кс215)...

[korob]

Так же как и Imax является справочным параметром, отражает разброс параметра Unom.
UPD Дуплетом дали.

[Alek Lem]

А, дошло.

Значения Imax и Imin - точные величины, при которых работает стабилитрон.

Значения Umax и Umin - диапазон отклонения от Uном, точность серии, и никакого отношения к Imax и Imin и rст. они не имеют.

[korob]

Совершенно верно!

[Alek Lem]

Совершенно верно!

Спасибо! Теперь еще такой вопросик. Берем, скажем, стабилитрон Д815Ж у которого Uст = 18 В ±15 %; rст = 4,5 Ом; Iст.мax = 450 мА; Iст.min = 25 мА.

Значит, на рабочем участке одного выбранного стабилитрона этой серии напряжение стабилизации может изменяться на величину rст⋅(Iст.мax - Iст.min) = 4,5⋅0,425 = 1,9 В.

Почти 2 вольта. Мы не знаем, при каком номинальном токе были измерены эти 18 В, поэтому условно примем, что на рабочем участке напряжение (ввиду его падения на стабилитроне) может меняться на ±1В. То есть, ± половина от Uст.

Если мы хотим узнать, в каких пределах может меняться напряжение на стабилитроне в рабочем участке у всей серии, то нужно еще учесть разброс напряжения ±15 %. То есть, Umax = 20,7 + 1 = 21,7 и Umin = 15,3 - 1 = 14,3.

Что думаете, правильно мыслю ?

[korob]

Что думаете, правильно мыслю ?

Опять пытаетесь посчитать справочный параметр, который как раз является исходным для рассчёта чего нибудь ещё.

Если мы хотим узнать, в каких пределах может меняться напряжение на стабилитроне в рабочем участке у всей серии

Смотрим в справочник, считать ничего не надо.

[Gudd-Head]

У ЧиДа немного другие данные:
Минимальное напряжение стабилизации,В
16
Номинальное напряжение стабилизации,В
18
Максимальное напряжение стабилизации,В
20
Статическое сопротивление Rст.,Ом
3
при токе I ст,мА
500
Температурный коэффициент напряжения стабилизации аUст.,%/С
0.11
Временная нестабильность напряжения стабилизации dUст.,В
4
Минимальный ток стабилизации Iст.мин.,мА
25
Максимальный ток стабилизации Iст.макс.,мА
450

[Alek Lem]

Смотрим в справочник, считать ничего не надо.

В справочнике дан параметр Uст = 18 ± 15 % . Эти 15% не есть падение напряжения на стабилитроне, а, как мне выше указали, есть результат издержек технологии - отклонение номинального напряжения стабилизации (при некотором одном номинальном токе) от 18 В. То есть, ничего общего с ВАХ эти 15 % не имеют.

Так или не так?

[Андрей Бедов]

Да. Это погрешность разброса.