Содержание
Стабилитрон: устройство, принцип действия, характеристики
Основой надежной и продолжительной работы электронной аппаратуры является стабильное напряжение питания. Для этого применяют стабилизированные источники питания. Можно сказать, что основным элементом, который определяет уровень выходного напряжения блока питания, это полупроводниковый прибор – стабилитрон. Он может быть как основой линейного стабилизатора, так и пороговым элементом в цепи обратной связи импульсного источника питания. В этой статье мы расскажем читателям сайта Сам Электрик про устройство и принцип работы стабилитрона.
- Что это такое
- Основные характеристики
- Условно графическое обозначение на схемах
- Схема подключения
- Маркировка
Что это такое
В литературе дается следующее определение:
Стабилитрон или диод Зенера это прибор, предназначенный для стабилизации напряжения в электрических цепях. Работает при обратном смещении в режиме пробоя. До наступления пробоя имеет высокое сопротивление перехода. Протекающие при этом токи незначительны. Широко используются в электронике и в электротехнике.
Если говорить простыми словами, то стабилитрон предназначен для стабилизации напряжения в электронных схемах. В цепь он включается в обратном направлении. При достижении напряжения, превышающего напряжение стабилизации, происходит обратимый электрический пробой pn-перехода. Как только оно понизится до номинала, пробой прекращается, и стабилитрон закрывается.
На нижеприведенном рисунке представлена графическая схема для чайников, позволяющая понять принцип действия диода Зенера.
Основными преимуществами является невысокая стоимость и небольшие габариты. Промышленность выпускает устройства с напряжением стабилизации о 1,8 — 400 В в металлических, керамических или корпусах из стекла. Это зависит от мощности, на которую рассчитан стабилитрон и других характеристик.
Для стабилизации высоковольтного напряжения от 0,4 до нескольких десятков кВ, применяются стабилитроны тлеющего разряда. Они имеют стеклянный корпус и до появления полупроводниковых приборов применялись в параметрических стабилизаторах.
Аналогичными свойствами обладают приборы, меняющие свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения – это варисторы. Между стабилитроном и варистором разница заключается в том, что последний обладает двунаправленными симметричными характеристиками. А это значит, что в отличие от диодов, он не имеет полярности. Кратко варистор предназначен для обеспечения защиты от перенапряжения электронных схем.
Для предохранения аппаратуры от скачков напряжения применяют супрессоры. Между стабилитроном и супрессором отличия заключаются в том, что первый постепенно изменяет свое внутреннее сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. Второй при достижении определенного порога напряжения открывается сразу. Т.е. его внутреннее сопротивление стремится к нулю. Основное назначение супрессоров — защита аппаратуры от скачков питания.
На рисунке ниже представлено условно графическое обозначение (УГО по ГОСТ) полупроводника и его вольт-амперная характеристика.
На рисунке цифрами указан участок 1-2. Он является рабочим и предназначен для стабилизации напряжения в цепях. Если прибор включить в прямом направлении, то он будет работать как обычный диод.
Рекомендуем посмотреть следующий видеоролик, чтобы подробнее изучить принцип действия стабилитрона, обозначение элементов и область их применения.
Основные характеристики
При проектировании блоков питания, следует уметь правильно произвести расчет и подобрать по значениям необходимый элемент. Неправильно подобранный стабилитрон сразу выйдет из строя или не будет поддерживать напряжение на необходимом уровне.
Основными характеристиками являются:
- напряжение Ucт. стабилизации;
- номинальный ток стабилизации Iст., протекающий через стабилитрон;
- допустимая мощность рассеивания;
- температурный коэффициент стабилизации;
- динамическое сопротивление.
Эти характеристики определены заводом-изготовителем и указываются в справочной литературе.
Условно графическое обозначение на схемах
Все приборы имеют графическое обозначение. Это необходимо, чтобы не загромождать электрическую схему. Стабилитрон имеет свое условно-графическое обозначение, которое утверждено межгосударственным стандартом единого стандарта конструкторской документации (ЕСКД).
На рисунке снизу представлено как обозначается на схеме по ГОСТ 2.730-73, стабилитрон обозначается практически как диод, так как, в сущности, является одной из его разновидностей.
Для правильного включения следует различать, где плюс, где минус. Если смотреть на приведенный выше рисунок, то на нем плюс (анод) расположен слева, а минус (катод) справа. Согласно ЕСКД размеры УГО диодов должны составлять 5/5 мм. Это иллюстрирует рисунок снизу.
Схема подключения
Рассмотрим работу стабилитрона на примере схемы параметрического стабилизатора. Это типовая схема. Приведем формулы для расчета стабилизатора.
Допустим, что имеется 15 Вольт, а на выходе необходимо получить 9 В. По таблице напряжений в справочнике подбираем стабилитрон Д810. Произведем расчет токоограничивающего резистора R1, согласно рисунку ниже. На нем показан токоограничивающий резистор и схема включения. Режим регулирования напряжения отмечен на вольт-амперной характеристике 1,2.
Для того чтобы полупроводник не вышел из строя, необходимо учитывать ток стабилизации и ток нагрузки. Из справочника определяем ток стабилизации.
Он равен 5 мА. На рисунке снизу представлена часть справочника.
Предполагаем, что ток нагрузки равен 100 мА:
R1= (Uвх-Uст)/(Iн+Icт)= (15-9)/(0.1+0.005)=57.14 Ом.
Если нужен мощный стабилизатор, то стоит собирать схему из стабилитрона и транзистора.
Если необходимо изготовить стабилизатор на небольшое напряжение 0,2-1 В, для этого применяется стабистор. Он является разновидностью стабилитрона, но работает в прямой ветви ВАХ и включается в прямом направлении, в чем его уникальная особенность и заключается.
Аналогичным образом можно изготовить блок питания, где стабилизатор изготовлен из диодов. Как и стабистор их включают в прямом направлении. Нужное напряжение набирают прямыми падениями напряжений на диоде, для кремниевых диодов оно находится в пределах 0.5-0.7В. При отсутствии диодов, можно собрать стабилитрон из транзистора.
На нижеприведенном рисунке представлена схема на транзисторе.
Промышленность выпускает и управляемые стабилитроны. Или, точнее сказать, это микросхема — TL431. Это универсальная микросхема, позволяет регулировать напряжение в пределах от 2,5 до 36 вольт.
Регулировка осуществляется путем подбора делителя сопротивлений. На нижеприведенной схеме представлен стабилизатор на 5 вольт. Делитель собран на резисторах номиналом 2,2 К.
Специалист должен знать, как проверить мультиметром работоспособность стабилитрона. Сразу отметим, что проверить можно только однонаправленный элемент, сдвоенные (двунаправленные) такой проверке не подлежат. Если диод Зенера исправен, то при «прозвонке» тестером в одну сторону он будет показывать обрыв, а во вторую минимальное сопротивление. Неисправный звонится в обе стороны.
Маркировка
В зависимости от мощности диода, они выпускаются в различных корпусах. На металлических корпусах большой мощности указывается буквенное обозначение типа прибора.
На нижеприведенных фото представлены приборы советского производства, и как они выглядели.
Сейчас маломощные диоды выпускаются в стеклянных корпусах. Маркировка импортных приборов имеет цветовое обозначение. На корпус наносится маркировка полосами или цветными кольцами.
На нижеприведенном рисунке представлена маркировка SMD-диодов.
Отечественные диоды в стеклянных корпусах маркируют полосами или кольцами. Определить тип и параметры можно по любому справочнику радиоэлектронных компонентов. Например, зеленая полоса обозначает стабилитрон КС139А, а голубая полоса (или кольцо) указывает на КС133А.
На мощных устройствах в металлических корпусах указывается буквенное обозначение, например, Д816, как показано на фото вверху. Это необходимо для того, чтобы знать, как подобрать аналог.
Вот мы и рассмотрели, какие бывают стабилитроны, как они работают и для чего нужны. Если остались вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!
Материалы по теме:
- Что такое транзистор-тестер
- Как работает резистор
- Как выпаивать радиодетали из плат
Стеклянный диод с синей полосой
Стеклянный диод с синей полосой
Я рад представить диаграммы цветовой кодировки, которые помогут вам определить номинал диодов.
В этой статье вы найдете таблицы цветовой кодировки для:
- отечественные диоды;
- Импортные SMD диоды в упаковке SOD-80 и mini-MELF;
- Импортные SMD диоды в корпусе SOD-123;
Для удобства пользования таблицы отсортированы по типу маркировки на боковой стороне анодного вывода. Для лучшего определения цвета маркировки в соседней колонке цвет приводится в текстовом виде.
Маркировочные полосы (кольца, метки) могут находиться как на анодной, так и на катодной стороне. Если имеется более одной маркировочной полосы, обратите внимание на толщину полосы и маркировку, указывающую на полярность выводов.
Если цвет и тип маркировки одинаковы для разных типов диодов, обратите внимание на цвет корпуса.
Цветовая маркировка диодов в корпусах SOD-123
Диоды в корпусах SOD-123 имеют цветовую маркировку с кольцами на катодной стороне. Соответствующие обозначения диодов с этими цветами приведены в таблице.
Полоса на катоде | Устройство |
Красный | BA620, BB620 |
Желтый | BA619, BB619 |
Зеленый | BA585 |
Голубой | BA582, 583, 584 |
Белый | BA512, 515, BB515, 811 |
Цветовая маркировка диодов в корпусах SOD-80
Пакет SOD-80, также известный как MELF, представляет собой небольшой стеклянный цилиндр с металлическими штырьками.
Примеры обозначений диодов.
Обозначение 2Y4 — 75Y (серия E24) BZV49 Кремниевый диод мощностью 1 Вт (2,4 — 75 В)
Обозначение C2V4 — C75 (серия E24) BZV55 500мВт кремниевый затвор (2.4 — 75В)
Катодный выход обозначен цветным кольцом.
Устройства отмечены цветными кольцами.
Выход Катод | Продукт |
Черный (Черный) | BAS32, BAS45, BAV105 LL4148, 50, 51,53, LL4448 BB241,BB249 |
Черный и Черно-коричневый | LL4148, LL914 |
Черный и Черно-оранжевый | LL4150, BB219 |
Браун и Зеленый (коричнево-зеленый) | LL300 |
Браун и Черный (коричнево-черный) | LL4448 |
Красный (Красный) | BA682 |
Красный и Оранжевый (красно-оранжевый) | BA683 |
Красный и Зеленый (красно-зеленый) | BA423L |
Красный и Белый (красно-белый) | LL600 |
Апельсин Оранжево-желтый | LL3595 |
Желтый (желтый) | BZV55, BZV80, BZV81 зеленый |
Зеленый (Зеленый) | BAV105, BB240 |
Зеленый и (Зеленый Черный) | BAV100 |
Зеленый и Зеленый Коричневый | BAV101 |
Зеленый и Красный (зелено-красный) | BAV102 |
Зеленый и Оранжевый (зелено-оранжевый) | BAV103 |
Серый (Серый) | BAV81, 82, 83, 85, 86 |
Белый (Белый) | BB219 |
Белый и Бело-зеленый | BB215 |
Некоторые SMD диоды в цилиндрических корпусах MiniMELF (SOD80 / DO213AA / LL34) или MELF (DO213AB / LL41) часто маркируются цветными полосками (первая полоска, ближайшая к краю, находится у катода) в соответствии с таблицей слева.
Каждая электронная схема, независимо от ее назначения, имеет большое количество компонентов, которые регулируют и контролируют прохождение электрического тока по проводам. Именно регулирование напряжения играет важную роль в работе большинства модулей, поскольку от этого параметра зависит стабильная и долговременная работа схемы.
Для стабилизации входного напряжения в цепях был разработан специальный модуль, который является буквально самой важной частью многих устройств. Импортные и отечественные стабилизирующие диоды используются в схемах с разными параметрами, поэтому на корпусе имеются различные обозначения диодов, помогающие определить и выбрать нужный вариант.
Немного подробнее о модуле и принципе его работы
Полупроводниковый диод стремится выдавать определенное напряжение независимо от протекающего в нем тока. Это не совсем верно для всех вариантов, так как разные модели имеют различные характеристики. Если на SMD-модуль (или любой другой тип), не предназначенный для этой цели, подать очень большой ток, он просто сгорит. Поэтому подключение следует производить после установки токоограничивающего резистора в виде предохранителя с выходным током, равным максимально возможному входному току регулятора.
Как читать схемы ,урок №2- СТАБИЛИТРОН
Он очень похож на обычный полупроводниковый диод, но имеет особенность быть подключенным в обратном направлении. То есть, минус питания подается на анод регулятора, а плюс — на катод. Это создает эффект перевернутой ветви, что и обеспечивает его характеристики.
Стабилизатор представляет собой аналогичный модуль — он подключается напрямую, без предохранителя. Он используется в тех случаях, когда параметры подаваемой электроэнергии точно известны и не колеблются, а мощность также точно определена.
Указание паспортных характеристик
Это также основные особенности отечественных и импортных регуляторов, которые следует учитывать при выборе регулятора для конкретной электронной системы.
СТАБИЛИТРОН | Принцип работы, маркировка, схемы включения
- UCT — указывает, какое номинальное значение способен стабилизировать модуль.
- ΔUCT — используется для указания диапазона возможных отклонений входного тока в качестве подушки безопасности.
- ICT — Параметры тока, который может протекать при подаче на модуль номинального напряжения.
- ICT.MIN — указывает наименьшее значение, которое может проходить через регулятор. В этом случае напряжение, проходящее через диод, будет находиться в диапазоне UCT ± ΔUCT.
- ICT.MAX — модуль не способен выдержать напряжение, превышающее это значение.
На фото ниже изображена классическая версия. Обратите внимание, что прямо на корпусе видно, где у него анод и катод. Вокруг круга, который находится со стороны катода, нарисована черная (редко серая) полоса. Противоположная сторона является анодом. Этот метод используется как для отечественных, так и для импортных диодов.
Дополнительная маркировка стеклянных моделей
Стеклопакетные диоды имеют свои собственные обозначения, которые мы рассмотрим ниже. Они настолько просты (в отличие от вариантов в пластиковом корпусе), что запоминаются почти сразу, и нет необходимости каждый раз тянуться за справочником.
Цветовая маркировка используется для пластиковых диодов, таких как SOT-23. Твердый корпус модуля имеет два гибких вывода. На самом корпусе, помимо описанной выше полосатости, тем же цветом добавлены несколько цифр, разделенных латинской буквой. Обычно это надписи 1V3, 9V0 и так далее.
Что же означает эта кодовая маркировка? Он показывает стабилизирующее напряжение, на которое рассчитан компонент. Например, 1V3 показывает нам, что это 1,3 В, а другая версия — 9 В. Обычно чем больше сам корпус, тем больше у него стабилизирующих свойств. На фотографии ниже показан стабилитрон в стеклянном корпусе с катодной меткой на 5,1 В.
Заключение
Выбор правильных параметров регулятора обеспечит стабильный ток от него, протекающий в цепи. Не забудьте выбрать такие параметры предохранителя по подходящему справочнику, чтобы входное напряжение не испортило компонент, желательно, чтобы оно находилось примерно в середине диапазона UCT ± ΔUCT.
DO34 Манекен TopLine DO-34 Комплект JEDEC Осевой прибор со стеклянным диодом для обучения пайке IPC, практики и оценки машин. Размер 0,07 х 0,115 дюйма. D034, D0-34
DO34 DO-34 Манекен TopLine Комплект JEDEC Осевой прибор со стеклянным диодом для обучения пайке IPC, практики и оценки машин. Размер 0,07 х 0,115 дюйма. Д034, Д0-34
DO34 | ||
Пакет JEDEC DO-34 | ||
Компонент-заглушка TopLine | ||
Для обучения, практики и оценки | ||
|
Система нумерации деталей | ||||||||
ДО34 | А | — | ИНН | |||||
Серия Jedec | Упаковка | — | Бессвинцовый | |||||
Стеклянный футляр DO-204AG | Заготовка = Навалом A = Лента для боеприпасов TR = Лента и катушка | — | Пусто = SnPb -TIN = RoHS без свинца | |||||
Примечания. Маркировка на корпусе может отличаться. Цветная маркировка и полная непрозрачность с полосой маркировки с одним катодом. | ||||||||
Ссылки по теме: Flat Pack СЕРКВАД CLCC ООО К ДЕЛАТЬ | |
Корпорация ТопЛайн |
[PDF] Перестраиваемые по цвету светодиоды на основе суспензии квантовых точек.
- DOI:10. 1364/AO.54.002845
- Идентификатор корпуса: 16498719
@article{Luo2015ColortunableLE, title={Перестраиваемые по цвету светоизлучающие диоды на основе суспензии квантовых точек.}, автор={Чжэньюэ Луо, Хайвэй Чен, Ифань Лю, Су Сюй и Шин-Цон Ву}, журнал={Прикладная оптика}, год = {2015}, объем={54 10}, страницы={ 2845-50 } }
- Zhenyue Luo, Haiwei Chen, Shin‐Tson Wu
- Опубликовано 1 апреля 2015 г.
- Физика
- Прикладная оптика
Мы предлагаем перестраиваемый по цвету светодиод, состоящий из синего светодиода (LED). и суспензия квантовых точек (КТ) в качестве среды для преобразования цвета. Цветовую температуру светодиода можно контролировать, изменяя объем жидкости каждой суспензии КТ с разными цветами фотолюминесценции. Мы смоделировали и оптимизировали светоотдачу и качество цвета светодиода с настройкой цвета, а также изготовили прототип для проверки концепции. Предлагаемый настраиваемый по цвету светодиод обладает рядом преимуществ…
Посмотреть в PubMed
creol.ucf.edu
Коррелированный белый светодиод с настраиваемой цветовой температурой и динамическим цветовым фильтром.
- Haiwei Chen, Ruidong Zhu, Yun-han Lee, Shin‐Tson Wu
Physics
Optics express
- 2016
Новая структура устройства для динамической настройки температуры белого цвета (CT) светоизлучающий диод (WLED), состоящий из жидкокристаллической (LC) ячейки, зажатой между двумя холестерическими ЖК-пленками, полоса брэгговского отражения которых перекрывает синюю длину волны WLED.
Точное оптическое моделирование квантовых точек для белых светодиодов
- Bin Xie, Yanhua Cheng, J. Hao, Weicheng Shu, Kai Wang, Xiaobing Luo
Физики
4444774
. В этой работе предложен новый подход к точному оптическому моделированию КТ путем объединения измерения системы двойной интегрирующей сферы (DIS) с вычислением алгоритма обратного сложения удвоения (IAD), который обеспечивает эффективный способ измерения оптических свойств и точного оптического моделирования КТ для КТ. WLED.
Фотометрическая оптимизация белых светодиодов с перестраиваемыми квантовыми точками для превосходной цветопередачи LED) (QD-WLED) с…
Структурная оптимизация для удаленных белых светодиодов с квантовыми точками и люминофором: последовательность упаковки имеет значение.
- Бинь Се, Вэй Чен, Сяобин Луо
Инжиниринг
Optics express
- 2016
эффективность, лучшая способность цветопередачи и более низкая температура устройства.
Термический анализ структур белых светодиодов с гибридными квантовыми точками/слоем люминофора
- Bin Xie, Yanhua Cheng, Xiaobing luo
Физика
2017 16 -й межсоветательный конференция IEEE. белые светодиоды (QD-WLED) на основе удаленных квантовых точек (QD) с тем же спектральным распределением мощности (SPD), но…
Настройка коррелированной цветовой температуры белого светодиода с жидким кристаллом «гость-хозяин».
- Haiwei Chen, Zhenyue Luo, Ruidong Zhu, Q. Hong, Shin-Tson Wu
Физика
Optics express
- 2015
белый светоизлучающий диод (WLED) с пленкой для преобразования цвета, состоящей из флуоресцентного дихроичного красителя, легированного в жидкокристаллическую основу, перспективный для интеллектуального освещения следующего поколения.
Влияние метода упаковки на характеристики светоизлучающих диодов с люминофором с квантовыми точками
В этом письме были изготовлены светоизлучающие диоды с преобразованием люминофора на квантовых точках (QD-LED) с воздушной капсулой, силиконовой линзой и силиконовой капсулой. Эффекты различных…
16.1: Приглашенный доклад: Повышение оптической эффективности в белых OLED с использованием узорчатой пленки с квантовыми точками и компонентами рециркуляции света Мы применили узорчатую QD-пленку к белым OLED-дисплеям, чтобы повысить оптическую эффективность за счет преобразования ненужного света от белого OLED-дисплея перед обрезанием цветным фильтром.
Красный и зеленый…
6-3: Коррелированная цветовая температура WLED для интеллектуального освещения
- Haiwei Chen, Ruidong Zhu, Yun-han Lee, Shin-Tson Wu динамически настраивать коррелированную цветовую температуру (CCT) белого светодиода (WLED). Ключевым компонентом является динамический цветовой фильтр, состоящий из…
Влияние квантовых точек CdSe/ZnS на чистоту цвета и электрические свойства гибридного светодиода на основе полифлуорена
- Nidhi Gupta, R. Grover, D. S. Mehta, K. Saxena
Материаловая наука, Физика
- 2016
, показывая 1-10 из 29 Список. Твердотельное освещение с настраиваемой электрическим полем цветностью
Твердотельное освещение в настоящее время основано на синих светодиодах в сочетании с преобразованием длины волны с понижением частоты с помощью люминофоров. Замена люминофоров квантовыми точками имеет ряд потенциальных возможностей…
Фотометрическое исследование сверхэффективных светодиодов с высоким индексом цветопередачи и высокой светоотдачей с использованием нанокристаллических люминофоров с квантовыми точками.
- T. Erdem, S. Nizamoglu, X. W. Sun, H. Demir
Physics
Optics express
- 2010
индекс цветопередачи (CRI) и светоотдача оптического излучения (LER) с использованием полупроводников…
Перестраиваемые по цветовой температуре светодиодные кластеры белого света с высоким индексом цветопередачи.
- Guoxing He, Lihong Zheng
Физика
Прикладная оптика
- 2010
(ниже 65 лм/Вт), и что кластеры NW/R/, нейтрально-белый и NW/r/g/B могут реализовать настраиваемый белый свет CCT с высоким индексом цветопередачи, а также высокой светоотдачей.
ЖК-дисплей с широкой цветовой гаммой и подсветкой с квантовыми точками.
- Zhenyue Luo, Yuan Chen, Shin-Tson Wu
Физика
Optics express
- 2013
Подсветка точек (QD) дает полезные рекомендации по дальнейшей оптимизации конструкции подсветки QD и эффективности системы отображения.
Светодиодное точечное освещение с регулируемым цветом
Новой тенденцией в освещении является использование динамического света для создания или динамического изменения атмосферы комнаты или офиса. Для этого нам нужны пятна с настраиваемой цветовой гаммой, которые могут надежно изменяться как минимум в широком диапазоне…
Светодиодная система белого света с регулируемой цветовой температурой
Эффективные светодиодные системы белого света с непрерывно настраиваемой цветовой температурой (CT) в диапазоне от 3000 K до 6500 К рассмотрены. Как правило, источники белого света имеют фиксированную CT и цветопередачу…
Появляющиеся ЖК-дисплеи с улучшенными квантовыми точками
Подсветка на основе квантовых точек (КТ) значительно улучшает цветовые характеристики жидкокристаллических дисплеев (ЖК-дисплеев). В этом обзорном документе мы начнем с краткого введения в подсветку КТ, а затем…
Появление светоизлучающих технологий на основе коллоидных квантовых точек
- Ю.