Как работает стабилитрон?

st4lk3r0k

Martin76 писал(а): 5А с такой схемы не получить, только трансформатор.

А как-же импульсники? Я так понял, что у линейного БП (тот-же трансформатор) и у импульсного разница только в размерах и сложности постройки/рассчета.
Ешё кстати вопрос к знатокам: Вот валяется у меня БП от компа (АТХ) на 1500 Ватт что конкретно в его случае означают эти ваты? Ведь получается (по закону Ома), что он может выдать ток 125 Ампер с 12и вольтового выхода (разумеется при очень маленьком сопротивлении) Это реально так, или тут не все так просто?

Отредактировано (мной):
Нашел вот такую статейку, может еше кому будет интересно: http://www.ferra.ru/ru/system/90220/pag ... lwcwXYrKUk
На один из своих вопросов ответил, уже не плохо

И сразу появился такой вопрос: БП АТХ может выдавать аж 19 Ампер на некоторых выходах, круто, но не понятно КАК он это делает, ведь стандартно в щитке стоит пробка/автомат на 15 Ампер, как так получется что её не выбивает?

Поскольку вопрос вообше никак не относится к стабилитрону создал новый топик: http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=123944

Реклама

vladlat

st4lk3r0k писал(а): А как-же импульсники?

А в импульснике разве трансформатора нет? Идея импульсника в преобразовании мощности при большом КПД, то есть мощность (напряжение) от сети 50 Гц выпрямляется, фильтруется, а затем преобразуется в ВЧ импульсы, трансформируется при помощи трансформатора (частота импульсов не менее 20-25 кГц, а то и 600 кГц - современные диоды позволяют выпрямлять ток до частоты в 1 МГц - диоды с барьером Шоттки). Высокая частота преобразования позволяет уменьшить габариты трансформатора в разы, с КПД преобразования 90-92% (при большой мощности из-за потерь на тепло в переключающих элементах и проводниках - 70-80%). Стало быть для получения на выходе 100 А при напряжении 5 В на вход при напряжении в 230 В и частоте 50Гц надо подать ток менее 3,5 А (при 90-127 В 50-60 Гц - менее 7 А).

Реклама

DataLife

Ребят, правильно я понимаю, что стабалитрон на 4,7В (1N4732) нельзя включать под нагрузку более 53 мА? Или потянет 100 мА нагрузки?

Тестовый ток 53мА... Максимальный 193 мА... Но в разных статьях про стабилитроны по разному пишут...

korob

Нет, неправильно. 53мА. это номинальный ток стабилизации для 1N4732 через него, при котором нормируется номинальное напряжение стабилизации, к току нагрузки не он не имеет прямого отношения. При правильном расчёте балластного резистора стабилизатор на 1N4732 потянет и 100мА. в нагрузке, с одним НО, нагрузка должна потреблять этот ток. Если это условие не выполняется (на выходе стабилизатора нет нагрузки) то весь ток предназначенный для нагрузки потечёт через стабилитрон, так как он является шунтом по сути (пропускает через себя часть тока нагрузки, пытаясь удерживать на своих электродах напряжение Uст.ном., чем и достигается стабилизация напряжения). Примитивный расчёт балластного резистора на всякий случай:
R=(Uвх.-Uст.ном)/(Iнаг.+Iст.ном.) где
Uвх. - входное напряжение,
Uст.ном. - номинальное напряжения стабилизации стабилитрона,
Iнаг. - ток потребления нагрузкой,
Iст.ном. - номинальный ток стабилизации стабилитрона.

Реклама

DataLife

korob, большое спасибо за пояснение!

В принципе, только что собрал на проводках стабилизатор и расчётным резистором 3 Ом.
Вышли такие параметры:

I нагр = 106 мА
I ст = 29 мА (амперметр в разрыв стабилитрона)
U ст = 4,63 В
U вх - 5,13 В
R = 3 Ом

Подключил вместо постоянного резистора подстроечный на 100 Ом (много оборотный). Весьма удобно настраивать точное выходное напряжение. Мощность, резистора не большая должна быть ведь: общий ток 0,135 А * (5,13-4,63) = 0,0675 Вт.

Единственное, стабилитрон достаточно сильно греется....

Реклама

test256

metcenger писал(а):Стабилитрон- штука интересная, в плане, что как он работает однажды просто дошло до меня, уже после окончания уч. заведения.

Итак, все просто. Если, допустим, у нас стабилитрон на 5,1 В стабилизации, то:

Представим себе схему, где есть блок питания с регулируемым напряжением на выходе, выключатель и лампочку. (стабильтрона пока нет тут)
Теперь установим 3 вольта на БП, выключатель выключен. Поднимаем напряжение.... 3,5 ... 4, ...5,... Вольт, выключатель выключен, как только напряжение становится 5,1 вольт, включаем выключатель, наращиваем напряжение, 6,7,8 ,9 вольт- выключатель включен. Опускаем ниже 5,1 вольт, выключатель выключается. Уже догадался, наверное, что роль выключателя будет играть стабилитрон. Только он включается в обр. включении и имеет определенный ток через себя.

Т.е. те схемы, где стоит стабилитрон, как бы подкорачивают цепь на уровне 5,1 вольт (частный случай), а чтобы КЗ не было, ставится резистор огр.

Все просто.

Спс, допёрло до моих костяных мозгов!
Имеется источник плавающего напряжения 0..12в, хотел бы включать нагрузку в диапазоне 5..12в (моторчик). Возможно ли включить последовательно стабилитрон, резистор(для помехоподавления и ограничения напряжения на затвор) и затвор полевика (для управления нагрузкой)?
А может есть не дорогие стабилитроны, которые "вытащат" нагрузку 0.15А?

Реклама

noise1

Вот валяется у меня БП от компа (АТХ) на 1500 Ватт.

А прочитать? Ватт или ВА???? Это две большие разницы.

http://ctd-s.ru/articles/SADE-5TNQYF_R0_RU.pdf

di55

Приветствую

Цитаты из википедии:

Полупроводнико́вый стабилитрон, или диод Зенера — полупроводниковый диод, работающий при обратном смещении в режиме пробоя. До наступления пробоя через стабилитрон протекают незначительные токи утечки, а его сопротивление весьма высоко. При наступлении пробоя ток через стабилитрон резко возрастает, а его дифференциальное сопротивление падает до величины, составляющей для различных приборов от долей Ома до сотен Ом

Вари́стор (англ. vari(able) переменный (resi)stor — резистор) — полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление (проводимость) которого нелинейно зависит от приложенного напряжения, то есть обладающий нелинейной симметричной вольт-амперной характеристикой и имеющий два вывода. Обладает свойством резко уменьшать своё сопротивление с миллиардов до десятков Ом при увеличении приложенного к нему напряжения выше пороговой величины

И еще нашел такое чудо как супрессор, который по ходу и является стабилитроном по "америкосовки"

Вот что про него пишут:

У этого защитного полупроводника интересная нелинейная вольт-амперная характеристика. Если амплитуда импульса превышает справочные данные, то он уйдет в режим лавинного пробоя. То есть супрессор ограничит электрический импульс до паспортной величины, а лишнее перетечет на землю через него.

Объясните пожалуйста какими нюансами отличается стабилитрон от варистора и супрессора (если это конечно не стаб)...?

Сюда перенес.
aen

Upgrader

di55 писал(а):И еще нашел такое чудо как супрессор

Супрессор, в отличии от стабилитрона, рассчитан на большие импульсные токи, а не на постоянную стабилизацию. Прямая задача - фильтрация кратковременных мощных высоковольтных выбросов, которые супрессор легко проглатывает, а обычный стабилитрон сразу сгорит.

Еще одна особенность - при превышении его предельного тока, т.е. при перегреве, он сгорает путем замыкания себя (КЗ) и способен пропускать через себя очень большие токи, вызвав например срабатывание токовой защиты, по этому его часто используют как одноразовая защита от перенапряжения. Стабилитроны же наоборот, обрываются и для этой задачи не годны.

Slabovik

Наблюдение говорит об обратном. Для стабилитронов при выходе из строя от перегрузок характерно как раз к.з., так что супрессор можно рассматривать как стабилитрон с мощным кристаллом (что и определяет способность выдерживать большой импульсный ток) и маленьким кузовом (неспособность его выдерживать долго из-за отсутствия возможности отвести много тепла). Ничего необычного, резко отличающего его от обычных стабилитронов, на его ВАХ лично я не узрел

p.s. О большой площади перехода говорит и огромная (по сравнению с обычным стабилитроном) ёмкость этого перехода.

Upgrader

Slabovik писал(а):Для стабилитронов при выходе из строя от перегрузок характерно как раз к.з.

Обрыв в моей практике встречается гораздо чаще. А при попытке его использовать вместо супрессора - почти всегда уходит в обрыв, не выдерживая нагрузки.

У супрессора же сама конструкция предполагает замыкание.

Slabovik

Сколько ремонтирую, столько стабилитроны нахожу именно в закоротке, обрывов не помню вообще. Конечно, нельзя сказать что в обрыв они не уходят, но это уже от запредельных токов, при которых разрушаются его электроды (в стеклянных стабилиронах перед этим можно наблюдать свечение раскалённых проволочек, совсем как в любимых радиолампах). Дай такие же токи супрессору (пропорционально его мощности) - он аналогично "пыхнет" с расколом корпуса и обрывом

(буквально месяц-другой назад я жаловался в какой-то теме о погоревшем инверторе, в который китайцы засунули супрессоры на чуть меньшее напряжение, чем надо было. Результат таков, что они "попыхали" с разлётом своих ошмётков, а инвертор дальше продолжил свою работу даже не икая, хотя, когда я слышал "бах-бах" сам чуть заикой не стал)...

Классика жанра - знаменитые блоки InWin с их сохнущими C34 - там на выходе дежурки именно 0.25-ваттный стабилитрон. Если он не выгорал до разрушения кузова (и горелого пятна на плате), он был закорочен...

Знаю единственный тип детали, который при разрушении себя "держит короткое зубами" - это спекаемые металлопорошковые варисторы. Вот там да, к.з. железобетонное, хотя и оно не гарантирует, что у этого варистора, к примеру, не отгорит нога (что также весьма часто наблюдается на практике)

p.s. Собственно, вот хотя и поверхностный материал, но из него видно, что супрессор - это прежде всего именно большой кристалл с большой площадью перехода и толстыми выводами. В остальном - это тот же PN переход...

korob

Тут надо вспомнить для чего именно предназначен супрессор. А предназначен он для защиты от импульсных перенапряжений, отсюда два главных его отличия от стабилитрона:
1) На порядок и более высокое быстродействие (десятки пикосекунд)
2) Технологически гарантированное "спекание" перехода при перегрузках, как при импульсных токовых, так и при тепловых.
Первое позволяет супрессору "срезать" высоковольтные "иголки" (менее 0,1...1 нс.) в защищаемой цепи, чем не может похвастаться стабилитрон. Ну а второе гарантирует что даже в случае многократной перегрузки (в разумных пределах конечно же) супрессор героически (ценой собственной жизни), но обязательно защитит защищаемую цепь. Причём как в случае ударной (однократной, значительно превышающей допустимую для супрессора) токовой перегрузки, так и в случае тепловой (при превышении допустимой мощности рассеивания при долговременной перегрузке). Стабилитроны в таких случаях 50/50, обычно (по моим наблюдениям) в случае теплового пробоя - обычно "спекаются" (обрываются реже), а в случае кратковременного, многократного превышения тока - обычно обрываются ("спекаются" реже).

Slabovik писал(а):Знаю единственный тип детали, который при разрушении себя "держит короткое зубами"

А мне несколько раз попадались уже "безкорпусные"(корпус испарился, разлетелся, выгорел и т.д.)

сработавшие навсегда супрессоры.

Девайс во всех случаях был спасён супрессором.

Единственное недоразумение - незакреплённые на плате SMD-супрессоры, при нештатных ситуациях тупо отпаиваются и оставляют защищаемую цепь на волю судьбы. Но это уже вопрос не к самим супрессорам.

us0iz

Помогите разобраться !
В схеме включено несколько одинаковых стабилитронов последовательно (столб).
Напряжение на столб подается регулируемое от 0 до 30В. Почему в указанном столбе стабилитроны открываются последовательно по мере повышения напряжения? Ступенями дискретно на величину стабилизации.
По теории открытие всех сразу стабилитронов должно начаться только после превышения напряжения над величиной стабилизации всего столба…?

А если так посмотреть?

us0iz

Спасибо !
Так работа стабилитронов более понятна.
Подскажите можно ли использовать в этой схеме реле на 12 В, изменив напряжение питания.

Ariadna-on-Line

Конечно можно. И на 5 вольт можно, при соотв-щем питалове.

Stierlitz

Не все пока понял со стабилитронами)
Например стабилитрон на 1,9в - подаем 3.0в получаем 1,9
Зависит ли напряжение стабилизации от силы тока?
Почему спрашиваю: взял стабилитрон на 4.2в подключил последовательно с батареей(9в) и вольтметром
Намерил около 6в

Если последовательно соединить 4,2 и 4,2, как я понял должно получиться 2.1, но подавать на стабилитроны надо значительно больше чем 2,1,так? Предположительно 4,2+4,2в

А практически хочу стабилизировать накал ламп в прилагаемой схеме, приемник отлично работает при накальном напряжении 2,1...2,15в, перекаливать нет необходимости

11 страниц распинались, распинались, объясняя работу стабилитрона, а воз...
Не хочется всё повторять заново.

"Например стабилитрон на 1,9в - подаем 3.0в получаем 1,9" - нет, стабилитрон сгорит
"Зависит ли напряжение стабилизации от силы тока? " - практически нет
"взял стабилитрон на 4.2в подключил последовательно с батареей(9в) и вольтметром" - вольтметр тоже последовательно?

"Если последовательно соединить 4,2 и 4,2, как я понял должно получиться 2.1" - нет

Stierlitz

что же
посмотрел МРБ выпуск 720. понимание немного приходит
итак по рисунку 13 стр 20 получился такой расчет

Этот путь вернее?