Стабилитрон: значение и принцип действия

7 Окт 2013 | Автор: | Комментариев нет »

Стабилитрон: значение и принцип действия

Стабилитрон – это полупроводниковый диод, который работает в режиме пробоя при обратном смещении. Через него протекают в период до наступления пробоя токи утечки. Он имеет высокое сопротивление. Стабилитрон пропускает ток, который резко возрастает при наступлении пробоя. В это же время дифференциальное сопротивление падает. Именно по этой причине напряжение на стабилитроне в режиме пробоя сохраняется с заданной точностью в диапазоне обратных токов.

Стабилитрон необходим для стабилизации напряжения и делается он с расчетом на напряжение равное 1,8 – 400 В. Работает только с вольт-амперной характеристикой.  Всего могут быть три механизма пробоя в диоде, к которому приложено запирающее напряжение:

1. Туннельный пробой;

2. Лавинный пробой;

3. Пробой, как следствие тепловой неустойчивости. Наблюдается он обычно в выпрямительных диодах и образуется как разрушительный саморазогрев при помощи  тока утечки.

Проектирование и изготовление стабилитрона делается  так, чтобы пробой (туннельный или лавинный, а также оба вместе) возник еще до того момента,  когда в диодном кристалле возникнет предпосылка к тепловому пробою. Производят стабилитроны из кремния, карбида кремния, а также  арсенида галлия.

Еще в 1933 году К. Зенером была предложена первая модель пробоя электрического. По его теории действие туннельного механизма направлено на напряжение пробоя до 5,5 В, если же напряжение больше – лавинный механизм. Определяется напряжение пробоя стабилитрона профилем легирования и концентрацией доноров и акцепторов. И если концентрация указанных примесей велика, то их градиент в переходе выше и, соответственно, напряженность электрического поля больше в пространственном заряде в условиях равного обратному напряжению. А обратное напряжение, при котором возник пробой, будет меньше. Аналогом  стабилитрона может служить любая схема,  собранная на других элементах.

Возникновение туннельного пробоя возникает в полупроводнике в том случае, когда достигается уровень напряженности 10 в 6-ой степени  В/см в электрическом поле. И только в высоколегированных диодах возможен такой уровень напряженности.  В данном случае при росте температуры уменьшается напряжение пробоя.

Если диод с меньшим уровнем легирования, но большим напряжением пробоя, то тогда наблюдается пробой с лавинным механизмом. Напряжение в этом случае при росте температуры увеличивается.

Определяется механизм пробоя по напряжению стабилизации или по знаку его температурного коэффициента.  Наилучшая совокупность характеристик проявляется в той зоне, где идет конкуренция 2-х механизмов пробоя, так как здесь наблюдается   наименьший технологический разброс напряжения. На стабилитроне маркировка обозначает его принцип работы.

Метки записи:

Здесь вы можете написать комментарий к записи "Стабилитрон: значение и принцип действия".

Войти, чтобы написать отзыв.

Translation
Наши партнеры
Читать нас
О сайте

© 2011-2012 iTRecord обзоры проектов, стартапов, тенденций в мире интернет-маркетинга, блогосфера, seo.

Копирование материалов разрешено только при наличии активной индексируемой ссылки на сайт.