Стабилитрон обозначение на плате. Стабилитроны: принцип работы, маркировка и применение в электронике

Что такое стабилитрон и как он работает. Как правильно проверить стабилитрон мультиметром. Какие бывают виды маркировки стабилитронов. Где применяются стабилитроны в электронных схемах.

Содержание

Что такое стабилитрон и принцип его работы

Стабилитрон — это полупроводниковый диод особого типа, предназначенный для стабилизации напряжения в электрических цепях. Его основное отличие от обычного диода заключается в способности проводить ток в обратном направлении при достижении определенного напряжения, называемого напряжением стабилизации или напряжением Зенера.

Как работает стабилитрон? При подаче на него напряжения ниже напряжения стабилизации, он ведет себя как обычный диод — пропускает ток только в прямом направлении. Когда обратное напряжение достигает значения напряжения стабилизации, в p-n переходе стабилитрона происходит управляемый пробой, и он начинает проводить ток в обратном направлении, поддерживая при этом постоянное напряжение.

Основные характеристики стабилитронов:

Напряжение стабилизации — от 2 до 200 В
Максимально допустимый ток стабилизации
Дифференциальное сопротивление
Температурный коэффициент напряжения стабилизации

Виды и маркировка стабилитронов

Стабилитроны выпускаются в различных корпусах — от миниатюрных SMD до мощных металлических. По конструкции они бывают односторонние и двусторонние (симметричные). Маркировка стабилитронов может быть буквенно-цифровой или цветовой.

Буквенно-цифровая маркировка:

Первые буквы обозначают тип прибора (КС — кремниевый стабилитрон)
Цифры указывают на напряжение стабилизации
Последние буквы — модификацию

Например, КС168А — кремниевый стабилитрон с напряжением стабилизации 6,8 В.

Цветовая маркировка:

Применяется для стеклянных стабилитронов. Цвет полоски на корпусе указывает на напряжение стабилизации:

Красный — 6,8 В

Оранжевый — 7,5 В
Желтый — 8,2 В
Зеленый — 9,1 В

Как проверить стабилитрон мультиметром

Проверка работоспособности стабилитрона мультиметром включает несколько этапов:

Проверка целостности p-n перехода в прямом и обратном направлении
Измерение напряжения стабилизации
Проверка стабильности напряжения при изменении тока

Пошаговая инструкция проверки:

Установите мультиметр в режим проверки диодов
Подключите щупы к выводам стабилитрона в прямом и обратном направлении
В прямом направлении должно быть падение напряжения 0,5-0,7 В
В обратном — высокое сопротивление (отсутствие проводимости)
Для измерения напряжения стабилизации подключите стабилитрон через токоограничивающий резистор к источнику питания
Плавно повышайте напряжение до начала стабилизации
Измерьте напряжение на стабилитроне — оно должно соответствовать маркировке

Применение стабилитронов в электронных схемах

Стабилитроны широко используются в различных электронных устройствах для стабилизации и ограничения напряжения. Основные области применения:

Источники опорного напряжения
Параметрические стабилизаторы напряжения
Ограничители напряжения
Формирователи импульсов
Защита от перенапряжений

Схема простейшего параметрического стабилизатора:

Состоит из токоограничивающего резистора и стабилитрона, включенного параллельно нагрузке. При изменении входного напряжения или тока нагрузки, напряжение на выходе остается практически неизменным.

Преимущества и недостатки стабилитронов

Стабилитроны обладают рядом достоинств, но имеют и некоторые ограничения в применении.

Преимущества:

Простота использования
Низкая стоимость
Широкий диапазон напряжений стабилизации
Высокая надежность

Недостатки:

Ограниченная мощность рассеивания
Зависимость параметров от температуры
Относительно высокий уровень шума

Особенности выбора стабилитронов для различных применений

При выборе стабилитрона для конкретной схемы необходимо учитывать несколько ключевых параметров:

Напряжение стабилизации — должно соответствовать требуемому выходному напряжению
Максимальный ток стабилизации — определяется мощностью рассеивания стабилитрона
Температурный коэффициент напряжения — важен для температурно-чувствительных схем
Дифференциальное сопротивление — влияет на точность стабилизации

Современные альтернативы стабилитронам

Хотя стабилитроны по-прежнему широко применяются, в ряде случаев их заменяют более совершенные устройства:

Прецизионные источники опорного напряжения на основе ИМС
Линейные стабилизаторы напряжения
Импульсные преобразователи напряжения
Супрессоры для защиты от перенапряжений

Однако в простых схемах стабилитроны часто остаются оптимальным выбором благодаря своей простоте и надежности.

Практические советы по применению стабилитронов

Чтобы обеспечить надежную работу схем со стабилитронами, следуйте этим рекомендациям:

Всегда включайте токоограничивающий резистор последовательно со стабилитроном
Не превышайте максимально допустимую мощность рассеивания
Учитывайте изменение параметров стабилитрона при нагреве
Для повышения мощности можно включать несколько стабилитронов параллельно

В прецизионных схемах применяйте термокомпенсацию

Соблюдение этих правил поможет создать надежные и эффективные схемы стабилизации напряжения на основе стабилитронов.

Как проверить стабилитрон мультиметром расписано по шагам

Любой электроприбор нуждается в стабильном энергоснабжении. Для этого существуют стабилизаторы, ШИМ контроллеры и прочие разновидности блоков питания.

Какой бы простой не была схема стабилизатора, она стоит определенных денег. В некоторых случаях высокое качество питания не требуется. Чаще всего такая ситуация бывает, когда надо обеспечить часть большой электросхемы напряжением, отличным от основного, стабильного.

Самый простой элемент, обеспечивающий относительно стабильное напряжение – это стабилитрон.

Поскольку это единичная деталь, ремонт блока питания представляется несложным. Как проверить стабилитрон? Как и любую другую деталь, только есть нюансы, связанные с конструкцией.

Как работает этот элемент?

И внешне, и по реализации p-n перехода, этот элемент похож на полупроводниковый диод. Даже схематическое обозначение не сильно отличается.

Через него также протекает ток в одном направлении, при этом есть одна особенность. Диод организует движение частиц только от анода к катоду, прохождение обратного тока является аварийной ситуацией: то есть пробоем радиоэлемента.

В стабилитроне обратный ток является нормальной ситуацией, именно эта особенность определяет его назначение. При возникновении на его выводах определенного значения вольтажа, открывается движение электронов в направлении от катода к аноду, и элемент становится обратно проводимым.

Причем это напряжение является основной характеристикой: например, стабилитрон на 12 вольт при достижении этого значения начинает пропускать ток в обратном направлении.

Рассмотрим это явление на простом примере

Допустим, у нас есть сосуд для воды со сливным патрубком на определенном уровне.

Когда жидкость достигает необходимой высоты, происходит перелив из сливного патрубка. То есть, сосуд будет заполняться только до определенного значения, которое будет оставаться стабильным до определенного напора. Если поступление воды превысит возможности сливного патрубка, сосуд переполнится или лопнет.

Переводим ситуацию в электронику.

напор воды – это максимальная сила тока, на которую рассчитан стабилитрон без электрического (термического) разрушения;
необходимый уровень – это напряжение срабатывания стабилитрона.

При достижении заданного напряжения, оно фиксируется, и «лишний» ток движется в обратную сторону. Таким образом, элемент стабилизирует напряжение. Если сила тока будет слишком высокой, стабилитрон сгорит.

Обратите внимание

Стабилитроны работают только в цепях постоянного тока, стабилизация происходит только по напряжению.

Основная цель определения работоспособности – проверка стабилитрона на напряжение стабилизации.

Как проверить стабилитрон мультиметром на исправность?

Методика аналогична классическому диоду. Выставляем переключатель в положение проверки диодов (присутствует на любом устройстве) и соединяем щупы с контактами детали. Прямое подключение показывает протекание тока, обратное – запертое состояние p-n перехода.

Важно! Напряжение на проводах прибора должно быть ниже значения срабатывания радиоэлемента. Иначе проверить стабилитрон мультиметром не получится: он будет открыт одинаково в каждом направлении.

Этот тест говорит лишь о том, что элемент не «пробит». Замерить параметры таким способом не получится.

А как проверить стабилитрон тестером на соответствие напряжения срабатывания?

Для начала надо узнать, на сколько вольт стабилитрон. Как это сделать? По маркировке. В зависимости от типа корпуса, это может быть символьное или цветовое обозначение. Таблицы маркировок есть в справочниках, подробно останавливаться на этом вопросе не будем.

Собираем несложную схему с балластным резистором (для ограничения тока, поскольку нагрузка не предусмотрена).

Важно: Обратите внимание на подключение детали: в отличие от диода плюс соединен с минусом, минус с плюсом.

Подопытный стабилитрон рассчитан на значение стабилизации 5,1 вольта.

Как проверить исправность? Подать на вход различные значения напряжения с помощью регулируемого блока питания.

Сначала выставляем значение, ниже уровня срабатывания: 4 вольта. На выходе получаем тоже самое. Это означает, что p-n переход не пробит.

Постепенно повышаем входное значение. Если деталь исправна, после значения 5,1 вольта напряжение на выходе будет стабильным, и не должно превышать напряжения срабатывания.

Что мы и видим на иллюстрации:

То есть наш стабилитрон исправен.

Важно помнить (как при тестировании, так и при проверках), что сила тока не может быть бесконечно большой. Любой стабилитрон рассчитан на определенные режимы работы: как правило, на небольшие токи.

Можно ли проверить стабилитрон не выпаивая?

Да, это возможно, но тестируются не все режимы радиоэлемента. Стабилитрон всегда имеет электрические связи с остальными элементами схемы, поэтому проверить его на пробой в составе изделия невозможно.

Вы сможете проверить стабилитрон мультиметром на плате только на стабильность напряжения питания. Для этого необходимо включить электроприбор, и соединить щупы тестера с ножками детали.

Естественно, вы должны знать исходное значение по маркировке. При этом надо замерить напряжение на входе и после стабилизатора. Если значение на входе выше или равно напряжению после стабилитрона, значит он исправен.

Как проверить двусторонний стабилитрон?

Эта деталь представляет собой два стабилитрона в одном корпусе, соединенная навстречу друг другу.

Такой элемент может работать с импульсным напряжением, и с переменной полярностью. Проверка на пробой бессмысленна, поэтому можно лишь тестировать соответствие напряжения стабилизации.

Для этого собирается схема, аналогичная описаниям выше. Для проверки необходимо также подавать на вход завышенное напряжение, только различной полярности.

В обоих случаях на выходе должно быть стабилизированное значение напряжения, в соответствии с маркировкой. Разумеется, проверка возможна и на монтажной плате, если обеспечить входное напряжение разной полярности.

Стеклянные диоды маркировка. Стабилитрон. Принцип действия. Маркировка

Полупроводниковые приборы применялись в радиотехнике еще до изобретения электронных ламп. Изобретатель радио А. С. Попов использовал для обнаружения электромагнитных волн вначале когерер (стеклянную трубку с металличеокими опилками), а затем контакт стальной иглы с угольным электродом.

Это был первый полупроводниковый диод — детектор. Позже были созданы детекторы с использованием естественных и искусственных кристаллических полупроводников (галена, цинкита, халькопирита и т. д.).

Такой детектор состоял из кристалла полупроводника, впаянного в чашечку-держатель, и стальной или вольфрамовой пружинки с заостренным концом (рис. 1). Положение острия на кристалле находили опытным путем, добиваясь наибольшей громкости передачи-радиостанции.

Рис. 1. Полупроводниковый диод — детектор.

В 1922 г. сотрудник Нижегородской радиолаборатории О. В. Лосев обнаружил замечательное явление: кристаллический детектор, оказывается, может генерировать и усиливать электрические колебания.

Это было настоящей сенсацией, но недостаточность научных познаний, отсутствие нужного экспериментального оборудования не позволили в то время глубоко исследовать суть процессов, происходящих в полупроводнике, и создать полупроводниковые приборы, способные конкурировать с электронной лампой.

Полупроводниковый диод

Полупроводниковые диоды обозначают символом, сохранившимся в общих чертах со времен первых радиоприемников (рис. 2,6).

Рис. 2. Обозначение и структура полупроводникового диода.

Вершина треугольника в этом символе указывает направление наибольшей проводимости (треугольник символизирует анод диода, а короткая черточка, перпендикулярная линиям-выводам,— его катод).

Этим же символом обозначают полупроводниковые выпрямители, состоящие, например, из нескольких последовательно, параллельно или смешанно соединенных диодов (выпрямительные столбы и т. п.).

Диодные мосты

Для питания радиоаппаратуры часто используют мостовые выпрямители. Начертание тажой схемы соединения диодов (квадрат, стороны которого образованы символами диодов) давно уже стало общепринятым, поэтому для обозначения таких выпрямителей стали иополикшать упрощенный символ — квадрат с символом одного диода внутри (рис. 3).

Рис. 3. Обозначение диодного моста.

В зависимости от значения выпрямленного напряжения каждое плечо моста может состоять из одного, двух и более диодов. Полярность выпрямленного напряжения на схемах не указивают так как ее однозначно определяет аимвол диода внутри квадрата.

Мосты конструктивно объединенные в одном корпусе, изображают отдельно показивая принадлежность к одному изделию в позиционном обозначены. Рядом с позиционным обозначением диодов, как и всех других полупроводниковых приборов, как правило, указывают их тип.

На основе символа диода построены условные обозначения полупроводниковых диодов с особыми свойствами. Для получения нужного символа используют специальные знаки, изВбражаемые либо на самом базовом символе, либо в непосредственной близости от него, а чтобы акцентировать внимание на некоторых из них, базовый символ помещают в круг — условное обозначение корпуса полупроводникового прибора.

Немного подробнее о модуле и принципе его работы

Это полупроводниковый диод, который имеет свойство выдавать определенное значение напряжения вне зависимости от подаваемого на него тока. Это утверждение не является до конца верным абсолютно для всех вариантов, потому что разные модели имеют разные характеристики. Если подать очень сильный ток на не рассчитанный для этого модуль SMD (или любой другой тип), он попросту сгорит. Поэтому подключение выполняется после установки токоограничивающего резистора в качестве предохранителя, значение выходного тока которого равняется максимально возможному значению входного тока на стабилизатор.

Какой компонент является условным обозначением VZ для

спросил

6 лет, 9 месяцев назад

Изменено 6 лет, 9 месяцев назад

Просмотрено 868 раз

\$\начало группы\$

Плата, на которую я смотрю, это плата модема от факсимильного аппарата.

На плате 2 одинаковых компонента с маркировкой VZ1 и VZ2, оба компонента имеют на лицевой стороне F175 и имеют 2 SMC-вывода.

У одного из них есть резистор на задних контактах, и они выглядят так, как будто они могут быть частью схемы питания.

компоненты
артикул

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

VZ иногда используется в качестве условного обозначения стабилитронов. VZ1 и VZ3 выглядят как пакеты с двумя выводами, так что это подходит.

Аккуратно снимите одну с доски. Поместите последовательно с ним резистор на 10 кОм, затем подключите эту комбинацию к источнику питания, например, 24 В. Измерьте напряжение на устройстве, переверните его, затем снова измерьте напряжение. Если это стабилитрон, то это будет 700 мВ или около того в одном направлении и несколько вольт в другом. Последнее является напряжением стабилитрона.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Возможно, стабилитрон: —

Кажется, я видел их, они называются VZ1, VZ2 и т. д.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Стабилитрон: история и работа в печатных платах

Что такое стабилитрон?

A Стабилитрон — это особый тип диода, предназначенный для надежного протекания тока «в обратном направлении» при достижении определенного заданного обратного напряжения, известного как Напряжение Зенера . Это кремниевое полупроводниковое устройство, которое позволяет току течь в прямом или обратном направлении.

Стабилитрон

Зенеровские диоды изготавливаются с большим разнообразием стабилитронов, а некоторые даже с переменным напряжением. Некоторые диоды Зенера имеют острый, сильно легированный p-n переход с низким напряжением Зенера, и в этом случае обратная проводимость возникает из-за квантового туннелирования электронов в коротком пространстве между p- и n-областями — это известно как эффект Зенера , после Кларенс Зенер. Диоды с более высоким напряжением Зенера имеют более постепенный переход, и их режим работы также включает лавинный пробой. В стабилитронах присутствуют оба типа пробоя, при этом эффект Зенера преобладает при более низких напряжениях, а лавинный пробой — при более высоких напряжениях.

Стабилитроны широко используются в электронном оборудовании всех видов и являются одним из основных строительных блоков электронных схем. Они используются для создания маломощных стабилизированных шин питания из более высокого напряжения и для обеспечения опорного напряжения для цепей, особенно стабилизированных источников питания. Они также используются для защиты цепей от перенапряжения, особенно электростатического разряда (ЭСР).

История

Прибор назван в честь американского физика Кларенс Зенер , который впервые описал эффект Зенера в 1934 году в своих преимущественно теоретических исследованиях нарушения электрических свойств изолятора. Позже его работа привела к реализации эффекта в Bell Labs в виде электронного устройства, диода Зенера.

Эксплуатация

Обычный твердотельный диод пропускает значительный ток, если его обратное смещение превышает его обратное напряжение пробоя. Когда напряжение пробоя обратного смещения превышается, обычный диод подвергается сильному току из-за лавинного пробоя. Если этот ток не ограничен схемой, диод может быть необратимо поврежден из-за перегрева. Диод Зенера обладает почти такими же свойствами, за исключением того, что устройство специально разработано так, чтобы иметь пониженное напряжение пробоя, так называемое напряжение Зенера. В отличие от обычного устройства, стабилитрон с обратным смещением демонстрирует управляемый пробой и позволяет току поддерживать напряжение на стабилитроне близким к напряжению пробоя Зенера. Например, диод идеально подходит для таких приложений, как генерация опорного напряжения (например, для усилительного каскада или в качестве стабилизатора напряжения для слаботочных приложений). 0005

Другим механизмом, производящим аналогичный эффект, является лавинный эффект, как в лавинном диоде. Два типа диодов фактически сконструированы одинаково, и в диодах этого типа присутствуют оба эффекта. В кремниевых диодах примерно до 5,6 вольт эффект Зенера является преобладающим эффектом и показывает заметный отрицательный температурный коэффициент. Выше 5,6 вольт лавинный эффект становится преобладающим и имеет положительный температурный коэффициент.

В диоде на 5,6 В оба эффекта проявляются вместе, а их температурные коэффициенты почти компенсируют друг друга, поэтому диод на 5,6 В полезен в приложениях, критичных к температуре. Альтернативой, которая используется для источников опорного напряжения, которые должны быть очень стабильными в течение длительных периодов времени, является использование стабилитрона с температурным коэффициентом (TC) 2 мВ/9.0127 или С (напряжение пробоя 6,2-6,3В), включенных последовательно с прямосмещенным кремниевым диодом (или транзисторным переходом В-Е), изготовленным на той же микросхеме.