Podręcznik

4. Wybrane rodzaje diod

4.4. Diody stabilizacyjne

Diody te, nazywane także diodami Zenera, stabilitronami lub stabilistorami, pracujące w zakresie przebicia wykorzystuje się do stabilizacji napięcia i jako źródło napięcia odniesienia dzięki bardzo małej w tym zakresie rezystancji dynamicznej diody.

Uzupelnij opis obrazka

Rys. 4.7 Zasada działania diodowego prostownika jednopołówkowego

Właściwości diody jako elementu stabilizacyjnego charakteryzują następujące parametry:

napięcie stabilizacji U_Z (odpowiednik napięcia przebicia U_BR Wubr) definiowane jako napięcie odpowiadające określonej wartości prądu stabilizacji - np. 0.1 prądu maksymalnego I_Zmax ograniczonego przez maksymalna moc strat Wpadm,
współczynnik temperaturowy napięcia stabilizacji:

$\beta _Z=\frac{1}{U_{Z}}\frac{\mathrm{d} U_{Z}}{\mathrm{d} T}\mid _{I_{Z}=const},$

(4.8)

opisujący zmiany napięcia stabilizacji:

$U_{Z}=U_{Z0}[1+\beta _{Z}(T-T_{0})],$

(4.9)

rezystancja dynamiczna (w zakresie przebicia złącza):

$r_{Z}=\frac{\mathrm{d} U_{Z}}{\mathrm{d} I_{Z}}\mid _{I_{Z}=const}\approx \frac{\Delta U_{Z}}{\Delta I_{Z}},$

(4.10)

O zależności napięcia stabilizacji od temperatury decyduje mechanizm przebicia złącza (rys. Rtemr). Dla małych napięć (< 5 V), gdy o przebiciu decyduje zjawisko Zenera Ebrzen, współczynnik b_Z jest ujemny, natomiast dla dużych napięć (> 8 V) zachodzi przebicie lawinowe Ebrlaw i współczynnik b_Z jest dodatni:

Uzupelnij opis obrazka

Rys. 4.8 Współczynnik temperaturowy napięcia stabilizacji w funkcji tego napięcia

W zakresie przejściowym (5 – 8 V) występują równocześnie oba zjawiska i ich temperaturowe zmiany w dużym stopniu kompensują się, a także rezystancja dynamiczna osiąga najmniejsze wartości:

Uzupelnij opis obrazka

Rys. 4.9 Rezystancja dynamiczna diody Zenera w funkcji napięcia stabilizacji