Билет №30

1. Стабилитрон. Вольтамперлік сипаттамасы, көрсеткіштері. Стабистор.

Стабилитрон және стабистор тұрақты токтың сызықты емес тізбектерде кернеуді тұрақтандыру үшін қолданылады. Стабилитронның стабистордан айырмашылығы кернеуді тұрақтандыру үшін ВАС-тың қай тармағы алынатығында. Өйткен 2.2 б –суреттен айтарлықтай ғана кернеудің өзгеруін көреміз (АВ мен СД участкілер). Сонымен қатар бұл I=f(U) –тәуелділік біршама сызықты екенін де көреміз. Шамасы жоғары кернеулерді (U>3В) тұрақтандыру үшін ВАС-тың кері тармағын (АВ участкісін) пайдаланады. Міне, осы мақсатпен қолданылатын диодтар стабилитрондар деп аталады. Кернеулердің мәндері (шамалары) үлкен болмағанда (U≤1В мысалы ИМС - терде) ВАС –тың тура тармақты (СД участкесін) пайдаланады да, ал бұл жағдайда қолданатын диодтар стабисторлар деп аталады.

Стабилитрондар – бұл тесілу кернеуі қалыпты және тесілу нүктесінде кері ток күрт өсетін кремнийден жасалған жазық диодтар. Ондағы кернеу, берілген аяда өтетін токты өлшеу кезінде, белгілі дәлдікпен сақталады. Диодтың жұмыс істеу принципі құйындық тесілуді пайдалануға негізделген.

Қоспалардың үлесінің жоғары шамасына және өткелдің тарлығынан құйындық тесілу кері кернеулердің аз шамасында пайда болады. Өндірілуші қуат аз болғандықтан, құйындық тесілу жылулыққа ауыспайды.

Өнеркәсіпте шығарылатындар:

а) қорек көздерін тұрақтандыру сұлбаларында, кернеу шектегіштерде пайдаланылатын, жалпы мақсатта пайдаланылатын стабилитрондар;

б) аса дәл стабилитрондар – кернеу деңгейін жоғары дәлдікпен тұрақтандыру шы және жылу ықпалын азайтушы сұлбаларда;

в) импульстік – тұрақты және импульстік кернеуді тұрақтандыруға арналған;

г) екі анодты – кернеу тұрақтандыру сұлбаларында, әр түрлі полюсті кернеулерді шектегіштерде;

д) стабисторлар – кернеудің аз шамаларын тұрақтандыру үшін және темеператураның өзгеруі кезінде берілген тұрақтандырылған кернеудің шамасын тұрақты ұстауға арналған температура өзгерісінің әсерін азайтатын элемент ретінде.

Стабилитронның вольтамперлік сипаттамасы 4.6,а - суретте келтірілген. 4.6,б - суретте параметрлік кернеу тұрақтандырғыш бейнеленген, оның жұмыс істеу принципі Е кернеуінің өзгеруі барысында стабилитрон арқылы өтетін ток өзгереді, ал стабилитрондағы және оған қосар жалғанған жүктемедегі кернеу өзгермейді деуге болады.

Стабилитронның вольтамперлік сипаттамасына E = I_СТ R_б + U_СТ жүктеме сызығын жүргізейік. I_СТ = 0 болғанда U_СТ = Е, U_СТ = 0 болғанда I_СТ = E/R_б.

Осы нүктелерді қосайық. Е артқан кезде жүктеме сызығы солға қарай параллель жылжиды, жұмыс нүктесі (жүктеме сызығының ВАС-мен қиылысу нүктесі) төмен ығысады, яғни стабилитрон арқылы өтетін ток өседі. Артық кернеу балластық кедергіге R_б түседі, ал стабилитрондағы және тиісінше жүктемедегі кернеу өзгеріссіз қалады.

Кремний стабилитрондардың негізгі параметрлері:

а) тұрақтандыру кернеуі U_СТ;

б) ең кіші I_{СТ min} және ең үлкен I_{СТ mах} тұрақтандыру токтары;

в) ортаға тарайтын қуаттың ең үлкен шамасы Р _mах;

г) дифференциалдық кедергі r_дф = dU_CТ / dI_CТ;

д) кернеудің температуралық еселігі (КТЕ) - тұрақтандыру тогіның тұрақты мәнінде U_CT -ның салыстырмалы өзгерісінің температураның абсолюттік өзгерісіне қатынасы.

Қазіргі заманғы стабилитрондарда тұрақтандыру токтары 1 мА-ге 2 А-ге дейін өзгергенде тұрақтандыру кернеуі 1В пен 1000 В аралығында жатады. I_{СТ min} = 1…10 мА мәні стабилитрон сипаттамасының бейсызықты бөлігімен шектелсе (тұрақтандырудың басы), I_{СТ mах} = 50…2000 мА аралығында шала өткізгіштің қауіпсіз температурасымен шектеледі (жылулық тесілудің басымен).

1 В-қа дейінгі төмен кернеулерді тұрақтандыру үшін стабистор деп аталатын кремний диодтың ВАС-ның тура тармағы пайдаланылады.

Тұрақтандыру бөлігіндегі дифференциалдық кедергі шамамен тұрақты және көптеген стабилитрондар үшін 0,5…200 Ом аралығында болады. Темепературалық еселік жоғары вольтті стабилитрондарда оң да, төмен вольттілерде теріс болады, 5 В шамасындағы кернеу аймағында оның мәні нөлге жақын.