Стабилитроны (диоды Зенера)

Существуют диоды, у которых в случае подачи на них обратного напряжения, превышающего некоторую величину, резко возрастает выходной ток. Такие диоды называются стабилитронами или зенеровскими диодами, причем, как правило, используют обратную ветвь их ВАХ. Условно обозначение стабилитрона показано на рисунке, а его ВАХ — на рисунке. Стабилитроны используются в различных схемах. Рассмотрим их применение в схеме стабилизации напряжения, которая поддерживает постоянным выходное напряжение, несмотря на изменения входного напряжения или величины нагрузки. Пример такой схемы показан на рисунке. В случае изменения входного напряжения Vi изменяется ток i, протекающий в резисторе Rs, но ток нагрузки (в данном примере ток i2, протекающий в резисторе Rl) остается постоянным. Это обусловлено свойством стабилизации напряжения стабилитроном, который компенсирует все изменения входного тока и поддерживает постоянным выходное напряжение.

Рис. Условное обозначение стабилитрона

Рис. ВАХ стабилитрона (напряжение стабилизации 5 В)

Рис. Схема стабилизации напряжения

Здесь следует обратить внимание на тот факт, что выходное напряжение Vo, которое поддерживается равным номинальному напряжению стабилизации Vz, должно быть меньше величины, определяемой входным напряжением Vi и сопротивлениями нагрузки Rl и последовательно включенного резистора Rs, а именно:

V0 = Vz < Vi * (Rl/Rl+Rs)

При подаче прямого напряжения, как видно из рисунка, стабилитрон работает как обычный диод.

В автомобильной аппаратуре стабилитроны — необходимые элементы стабилизаторов напряжения аккумуляторной батареи.