Калькулятор параметрического стабилизатора напряжения
Стабилизатор напряжения – это преобразователь электрического напряжения, предназначенный для поддержания уровня выходного напряжения в
заданных пределах.
В реальных схемах много факторов которые могут повлиять на изменение выходного напряжения: значение входного напряжения,
сопротивление нагрузки, температуры и другие внешние воздействия.
В качестве примера такого стабилизатора рассмотрим параметрический стабилизатор.
Основным элементом простого стабилизатора используется полупроводниковый стабилитрон, который работает в области электрического пробоя на
обратном участке вольтамперной характеристики.
Для правильной работы стабилитрон должен подключаться в обратном направлении.
При этом его ток подбирается таким образом, чтобы при изменении тока нагрузки, напряжение на ней не изменялось.
Наиболее важным параметром стабилитрона является напряжение стабилизации. Стабилитроны производят на напряжение от 3 до 400 В.
Работа стабилизатора основана на свойстве стабилитрона в момент пробоя. Напряжение на стабилитроне практически не изменяется на рабочем участке между точками А и B.
Iст – ток через стабилитрон
Iн – ток нагрузки
Rн – сопротивление нагрузки
R0 – балластный резистор (ограничительный, гасящий)
Uвых
= UстUвх – входное напряжение
Основные дестабилизирующие факторы: изменение входного напряжения и изменение тока потребления.
В приведенной на рисунке схеме при постоянном входном напряжении ток I всегда будет стабильным.
Если нагрузка будет потреблять меньше тока, то его излишки уйдут в стабилитрон, т.е. I = Iст + Iн.
Отсюда важное замечание: максимальный ток нагрузки не может превышать максимальный ток стабилитрона.
Другой вариант дестабилизации – это изменение входного напряжения.
Изменение входного напряжения, изменяет ток через балластный резистор Ro и через стабилитрон.
Изменение тока через стабилитрон в диапазоне от Iстmin до Iстmax (от точки А до точки В) практически не приводит к изменению напряжения на стабилитроне,
а значит и нагрузке.
То есть, излишки входного напряжения гасятся балластным резистором.
Введите данные напряжений и силы тока для расчета
3-й шаг
Максимальный ток нагрузки не может превышать максимальный ток стабилитрона.
Рассчитанные результаты:
R0 = Ом
Мощность = Вт
Поиск стабилитрона на сайте
Найти на сайте
Поиск резистора на сайте:
Внимание! Производители объединяют резисторы в серии или ряды: E6, E12, E24…
Для подбора компонента будет использована серия E24.
Найти на сайте
Обнаружили ошибку или неточность в работе калькулятора? Сообщите нам об этом.
Соблюдайте технику безопасности во время работы с электронными компонентами!
Расчет параметрического стабилизатора напряжения на транзисторах
Приведена техника упрощенного расчета параметрического стабилизатора напряжения на транзисторах. Схема простейшего параметрического стабилизатора на стабилитроне и резисторе показана на рисунке 1.
Простой параметрический стабилизатор напряжения
Входное напряжение Uвх должно быть существенно выше напряжения стабилизации стабилитрона VD1. А чтобы стабилитрон не вышел из строя ток через него ограничен постоянным резистором R1. Выходное напряжение Uвых будет равно напряжению стабилизации стабилитрона, а с выходным током ситуация сложнее.
Дело в том, что у каждого стабилитрона есть некий диапазон рабочего тока через него, например, минимальный ток стабилизации 5 mA, а максимальный 25 mA.
Если мы подключаем на выходе такого стабилизатора нагрузку, то часть тока начинает протекать через неё.
И величина максимального значения этого тока будет зависеть и от сопротивления R1 и от минимального тока стабилизации стабилитрона, – максимальный ток нагрузки будет уменьшен на минимальный ток стабилизации стабилитрона. То есть, получается, что чем меньше сопротивление R1, тем больший ток можно отдать в нагрузку. В то же время, ток через R1 не должен быть больше максимального тока стабилизации стабилитрона.
Рис. 1. Схема простейшего параметрического стабилизатора на стабилитроне и резисторе.
Так как, во-первых, стабилитрону необходим некий запас на поддержания напряжения на выходе стабильным, а во-вторых, стабилитрон может выйти из строя при превышении максимального тока стабилизации, что может при отключении нагрузки или её работе на режиме с низким током потребления.
Стабилизатор по такой схеме очень не эффективен и годится для питания только цепей, потребляющих ток не более максимального тока стабилитрона.
Поэтому стабилизаторы по схеме на рис.1 используются только в схемах с небольшим током нагрузки.
Стабилизатор напряжения с применением транзистора
Если нужно обеспечить более-менее значительный ток нагрузки и снизить его влияние на стабильность нужно усилить выходной ток стабилизатора при помощи транзистора, включенного по схеме эмиттерного повторителя (рис.2).
Рис. 2. Схема параметрического стабилизатора напряжения на одном транзисторе.
Максимальный ток нагрузки данного стабилизатора определяется по формуле:
Ін = (Іст – Іст.мин)*h31э.
где Іст. – средний ток стабилизации используемого стабилитрона, h31э – коэффициент передачи тока базы транзистора VT1.
Например, если использовать стабилитрон КС212Ж (средний ток стабилизации = (0,013-0,0001) / 2 = 0,00645А), транзистор КТ815А с h31 э – 40) мы сможем получить от стабилизатора по схеме на рис.2 ток не более: (0,006645-0,0001) * 40 = 0,254 А.
К тому же, при расчетах выходного напряжения нужно учитывать, что оно будет на 0,65V ниже напряжения стабилизации стабилитрона, потому что на кремниевом транзисторе падает около 0,6-0,7V (примерно берут 0,65V).
Попробуем рассчитать стабилизатор по схеме на рисунке 2.
Возьмем такие исходные данные:
- Входное напряжение Uвх = 15V,
- выходное напряжение Uвых = 12V,
- максимальный ток через нагрузку Ін = 0,5А.
Возникает вопрос, что выбрать – стабилитрон с большим средним током или транзистор с большим h31э?
Если у нас есть транзистор КТ815А с h31э = 40, то, следуя формуле Ін = (Іст -Іст.мин) * h31э, нам потребуется стабилитрон с разницей среднего тока и минимального 0,0125А.
По напряжению он должен быть на 0,65V больше выходного напряжения, то есть 12,65V. Попробуем подобрать по справочнику.
Вот, например, стабилитрон КС512А, напряжение стабилизации у него 12V, минимальный ток 1 мА, максимальный ток 67 мА. То есть средний ток 0,033А. В общем подходит, но выходное напряжение будет не 12V, а 11,35V.
Нам же нужно 12V. Остается либо искать стабилитрон на 12,65V, либо компенсировать недостаток напряжения кремниевым диодом, включив его последовательно стабилитрону как показано на рисунке 3.
Рис.3. Принципиальная схема параметрического стабилизатора напряжения, дополненного диодом.
Теперь вычисляем сопротивление R1:
R = (15 -12) / 0,0125А = 240 Ом.
Несколько слов о выборе транзистора по мощности и максимальному току коллектора. Максимальный ток коллектора Ік.макс. должен быть не менее максимального тока нагрузки. То есть в нашем случае, не менее 0,5А.
А мощность должна не превышать максимально допустимую. Рассчитать мощность, которая будет рассеиваться на транзисторе можно по следующей формуле:
Р = (Uвх – Uвых) * Івых.
В нашем случае, Р = (15-12)*0,5=1,5W.
Таким образом, Ік.макс. транзистора должен быть не менее 0,5А, а Рмакс. не менее 1,5W. Выбранный транзистор КТ815А подходит с большим запасом (Ік.макс.=1,5А, Рмакс.=10W).
Схема на составном транзисторе
Увеличить выходной ток без увеличения тока через стабилитрон можно только увеличив h31э транзистора. Это можно сделать если вместо одного транзистора использовать два, включенных по составной схеме (рис.
4). В такой схеме общий h31э будет примерно равен произведению h31э обоих транзисторов.
Рис. 4. Принципиальная схема стабилизатора напряжения на основе составного транзистора.
Транзистор VT1 берут маломощный, а VT2 на мощность и ток, соответствующий нагрузке. Все рассчитывается примерно так же, как и в схеме по рисунку 3. Но теперь у нас два кремниевых транзистора, поэтому выходное напряжение снизится не на 0,65V, а на 1,ЗV.
Это нужно учесть при выборе стабилитрона, – его напряжение стабилизации (при использовании кремниевых транзисторов) должно быть на 1,ЗV больше требуемого выходного напряжения.
К тому же появился резистор R2. Его назначение – подавлять реактивную составляющую транзистора VТ2, и обеспечивать надежную реакцию транзистора на изменение напряжения на его базе.
Величина этого сопротивления слишком уж существенного значения не имеет, но и за пределы разумного выходить не должна. Обычно его выбирают примерно в 5 раз больше сопротивления R1.
Иванов А. РК-11-17.
Регулятор на стабилитроне с транзисторными буферами тока
Линейные стабилизаторы — это источники питания, которые хорошо подходят для приложений, в которых не требуется жесткое регулирование, но важны низкая стоимость, низкая сложность или низкий уровень шума или которые требуют небольшой мощности. Это можно сделать с помощью простой схемы с использованием резистора, стабилитрона и транзистора.
Основы работы со стабилитроном
Стабилитрон предназначен для работы в режиме обратного смещения, ограничивая напряжение на его клеммах напряжением Зенера. Напряжение Зенера — это напряжение, при котором стабилитрон проводит ток при обратном смещении. На рис. 1 показаны два символа схемы стабилитрона и график зависимости тока от напряжения стабилитрона. Напряжение на выводах будет почти постоянным между током пробоя — или «током колена» — Iz(min) и максимальным номинальным током Iz(max).
Рисунок 1:
Вольт-амперные характеристики стабилитрона для ограничения тока, протекающего через стабилитрон, как показано на рисунке 2.
Пакет 3 Вт. Ток колена, ток пробоя или минимальный ток составляет 0,25 мА. Максимальный ток рассчитывается путем деления номинальной мощности на напряжение Зенера: I=P/V = 3 Вт/12 В = 0,25 А. В этом случае в спецификации указан максимальный ток 250 мА, поэтому в расчетах не было необходимости.
Если мы используем S3MAJ5927B для создания опорного напряжения 12 В от источника питания 15 В, как показано ниже, мы можем рассчитать минимальное и максимальное значения для токоограничивающего резистора Rs, используя закон Ома.
Минимальное значение резистора: Rmin=(Vs-Vz)/Izmax=(15В-12В)/0,25A=12Ом
Максимальное значение резистора: Rmax=(Vs-Vz)/Izmax=(15В-12В)/0,25мА= 12 кОм
Мы должны использовать сопротивление резистора меньше 12 кОм, если будет подключена какая-либо нагрузка, но мы должны использовать как можно большее значение резистора, чтобы свести тепловыделение в стабилитроне к минимуму. Количество тепла, выделяемого в стабилитроне, равно P=VI.
При подключении нагрузки RL необходимо пересчитать значение токоограничивающего резистора Rs.
Это делается путем применения KCL к цепи (Iz=Is-IL). Рассчитайте ток нагрузки, который вам нужен, затем выберите резистор, чтобы поддерживать ток Зенера между его минимальным и максимальным значением.
Если резистор нагрузки RL был 500Rmin=(Vs-Vz)/Izmax=(15V-12V)/0,25A=12Ω, то ток нагрузки 12/500=24 мА. Максимальное значение резистора должно обеспечивать протекание тока 24 мА + 0,25 мА = 24,25 мА. Применяя закон Ома, R=V/I, получаем R=(Vs-Vz)/Izmax=(15V-12V)/24,25 мА=123,7 Ом.
Резисторы следует выбирать так, чтобы на нагрузку и на стабилитрон протекал достаточный ток, чтобы можно было регулировать, но не более того. Физический размер резисторов будет зависеть от количества тепла, рассеиваемого в резисторе.
Стабилитрон следует выбирать по напряжению Зенера, а также по номинальной мощности и размеру корпуса. Размер упаковки связан с рассеиванием тепла.
Выберите корпус с достаточно большой номинальной мощностью, чтобы поддерживать рабочие температуры ниже максимальных значений, указанных в технических характеристиках (в идеале, намного ниже).
Допустимый ток изображения с буфером тока
Регулятор Зенера имеет высокое полное сопротивление источника, поскольку весь ток нагрузки должен проходить через Rs, что ограничивает величину тока, который стабилизатор может обеспечить нагрузке. Преодолейте это ограничение путем буферизации выхода стабилитрона истоковым повторителем, как показано на рис. 5.
Рис. не будет сильно падать под нагрузкой. Эта схема может быть построена с использованием MOSFET или BJT. Выходное напряжение равно Vz-Vt для стабилитрона с буфером MOSFET или Vz-Vbe для стабилитрона с буфером тока BJT. В этом случае токоограничивающий резистор может быть значительно меньше. Для буфера MOSFET требуется немного больше тока колена Зенера. Для буфера BJT требуется ток Зенера + ток нагрузки, деленный на коэффициент усиления по постоянному току BJT.
Тепло, рассеиваемое в буфере MOSFET, равно P=VDS*IL. Точно так же тепло, рассеиваемое в буфере тока BJT, равно P=Vce*IL. Выберите полевой МОП-транзистор или биполярный транзистор в достаточно большом корпусе, чтобы выдержать мощность.
Заключение
В этой статье были рассмотрены основы смещения стабилитрона в режиме обратного смещения для создания простого линейного регулятора. Недостаток базового регулятора, в основном высокое сопротивление истока, преодолевается с помощью транзисторного буфера тока.
Стабилитроны Основные операции и уравнения
Содержание
1
Стабилитроны Это сильнолегированный PN-переход с обратным смещением, изготовленный из кремния или германия (или работающий в области пробоя). в точке Зенера), где избыточный ток ограничивается внешним сопротивлением, а также внутренней потерей мощности внутри диода. Кремний предпочтительнее германия из-за его сильноточных и высокотемпературных свойств.
Другими словами, стабилитрон — это диод, который нормально работает в области пробоя (напомним, что из-за возможных недостатков выпрямительного диода его никогда специально не используют в области пробоя). Напряжение пробоя стабилитрона очень точно устанавливается путем контроля уровня легирования. Стабилитрон чаще всего применяется в схемах стабилизаторов напряжения. В таких цепях постоянное напряжение нагрузки практически остается постоянным, несмотря на колебания линейного напряжения или сопротивления нагрузки.
Эффект Зенера и лавинный эффект возникают во время пробоя диода. Хотя либо первый, либо второй эффект оказывается более доминирующим, доминирование любого из этих двух эффектов зависит от величины обратного напряжения. При обратном напряжении менее 5 вольт преобладающим становится эффект Зенера, а при напряжении выше 6 вольт – лавинный эффект. Оба эффекта находятся между 5 и 6 вольтами. Осторожно, первый называется стабилитроном, а второй известен как лавинный диод; однако вместе они оба широко известны как стабилитроны.
Пробой Зенера происходит при возникновении сильного электрического поля в области обеднения и при разрыве ковалентных связей вследствие действия этого поля из-за низкого обратного напряжения. Таким образом, образуется очень большое количество электронов и дырок, которые генерируют обратный ток насыщения (теперь известный как ток Зенера I z ), величина которого регулируется или ограничивается внешним сопротивлением в цепи. Лавинный пробой происходит при очень высоких обратных напряжениях, когда термически генерируемые электроны образуют больше носителей в результате столкновения в результате приобретения подходящей энергии.
Базовая теория Стабилитрон: Мы знаем, что когда PN-переход имеет обратное смещение, наступает момент, когда переход разрушается, и обратный ток также увеличивается очень быстрыми темпами, значение которого ограничивается фиксированием внешнего сопротивления. в ряду соединений. Это критическое значение напряжения (при котором возникает данная ситуация) называется напряжением пробоя (V BR ).
После того, как произошел пробой, значение тока значительно увеличивается из-за дополнительного увеличения напряжения. В этот момент само соединение оказывает почти нулевое сопротивление.
Напряжение пробоя зависит от ширины области обеднения. Однако сама широта зависит от уровня легирования. Из-за увеличения обратного напряжения за пробой ответственны два механизма, или, другими словами, пробой происходит из-за следующих двух эффектов.
Пробой Зенера
Этот тип пробоя происходит в соединениях, которые сильно легированы, а их обедненные слои узки. Напряжение пробоя образует сильное электрическое поле (10 8 в/м) параллельно этому узкому слою. Ковалентные связи разрываются из-за сильного поля и образуются электронно-дырочные пары (другими словами, это сильное поле вытягивает валентные электроны из их соответствующих оболочек). Теперь, если приложить дальнейшее небольшое увеличение обратного напряжения, следовательно, образуются большие носители тока. Это является причиной того, что сопротивление перехода в области пробоя очень мало и возникает большой обратный ток. Поскольку валентные электроны изолируются электрическим полем при эффекте Зенера, его также иногда называют эмиссией в сильном поле.
Этот тип пробоя происходит в слабо легированных переходах, когда его обедненные слои широкие, а его электронное поле не настолько сильно, чтобы мог сработать зенеровский пробой. Однако неосновные носители, движущиеся в поле, сталкиваются с атомами полупроводника в обедненной области. В результате столкновения с валентными электронами происходит разрыв ковалентных связей и образование электронно-дырочных пар. Электрическое поле еще больше увеличивает скорость этих вновь образованных заряженных носителей, из-за чего происходят дальнейшие столкновения, в результате чего образуется больше носителей заряда. Таким образом происходит выплеск носителей заряда, который называется лавиной. Благодаря этому обратное сопротивление перехода становится низким. Другими словами, когда диод смещен в обратном направлении, неосновные носители генерируют небольшой обратный ток в точке пробоя. Когда обратное напряжение диодов увеличивается до такой степени, что его значение превышает напряжение пробоя, энергия неосновных носителей становится настолько высокой, что валентные электроны отрываются от своих нормальных орбит. Эти изолированные электроны становятся свободными электронами, и другие валентные электроны также начинают образовывать свободные электроны за счет изоляции от своих орбит. Таким образом, за счет лавины свободных электронов генерируется большой обратный ток.
Состояние вышеупомянутых пробоев показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Вольт-амперные характеристикиВольт-амперные характеристики стабилитрона показаны на рисунке 2. Его прямые характеристики такие же простые, как и у обычного перехода прямого смещения (рис. 1). Однако характерные точки его обратной характеристики следующие:0097 = минимальный ток для поддержания пробоя
I z. max = максимальный ток Зенера, ограниченный максимальной рассеиваемой мощностью величина внешнего сопротивления в цепи), обратная характеристика стабилитрона вовсе не вертикальна. Однако мы игнорируем его и предполагаем, что его характеристики вертикальны. Другими словами, мы относимся к стабилитрону как к идеальному диоду, напряжение которого не меняется из-за пробоя. Это означает, что V z остается постоянным, несмотря на увеличение значений I z . На рисунке 3 (а) показана форма стабилитрона, на рисунке (б) маломощный диод и на рисунке (с) его эквивалентная схема. Символ стабилитрона, показанный на рисунке (а), очень похож на обычный диод, за исключением того, что концы двух линий, разделяющих катоды, изогнуты. Можно заметить, что символ катода стабилитрона похож на английский алфавит «Z». На рисунке 3 показан идеальный и практичный стабилитрон вместе с его эквивалентной схемой, в которой он выглядит как батарея V вольт.
Смещение стабилитрона
Для эффективной работы стабилитрона в любой цепи необходимо, чтобы
- Он был смещен в обратном направлении
- Он должен иметь большее напряжение по сравнению с напряжением пробоя Зенера (В z )
- Следует закрепить на такой схеме, которая пропускает меньший ток по сравнению с I z-max
Когда стабилитрон смещен в прямом направлении, из-за очень низкого прямого сопротивления он начинает проводить при напряжении 0,7 В (0,3 В в случае германия), как кремниевый диод, и его прямые токи увеличиваются слишком быстро. Когда он смещен в обратном направлении, очень небольшая утечка или обратный ток протекает через область утечки (область между нулем и пробоем) из-за большого обратного сопротивления. При дальнейшем увеличении его обратного смещения достигается точка, в которой (или определенное значение обратного напряжения) диод пробивается, благодаря чему обратный ток очень быстро возрастает. Этот ток обычно ограничивается вставкой сопротивления в ряд стабилитронов. Это увеличение обратного тока является почти вертикальным (как видно из характеристик V/I). Помните, что напряжение в области пробоя практически постоянно и его величина почти равна В з .
Номинальное напряжение стабилитрона описывается относительно напряжения Зенера. Обычно доступны различные стабилитроны с стабилитронами. Широко распространены стабилитроны с стабилитронами или напряжениями пробоя от 1,8 до 200 В, предел допустимых отклонений их номиналов составляет 5—10%, а иногда и 20%. Однако его напряжения Зенера зависят от уровня легирования и температуры.
Потребляемая мощность стабилитрона равна произведению его напряжения на ток, т.е.
P z = V z . I z
Пока отношение номинальной мощности стабилитрона меньше, чем P z , он работает в области пробоя без какого-либо повреждения или выхода из строя. Номинальная мощность коммерчески доступных стабилитронов обычно находится в диапазоне от 50 Вт до 150 мВт. Обычно в техпаспорте, помимо напряжения пробоя (V z ), максимальный ток также подается на стабилитрон, через который может проходить стабилитрон без увеличения его номинальной мощности. В даташитах также указана максимальная потребляемая мощность этих стабилитронов при определенной максимальной температуре, которая может быть завышена. Диод Зенера обычно напоминает обычный диод; однако он идентифицируется по его номеру IN, например. IN750 или IN4000. Мощность IN 750 составляет 10 Вт, а IN4000 — мощный диод.
В таблице 3.1 показаны номиналы стабилитронов или диодов регулятора напряжения в диапазоне от IN746 до IN 759.
Полное сопротивление стабилитронаДругим важным параметром стабилитрона является импеданс стабилитрона (Z z ). Импеданс Зенера — это, по сути, динамическое сопротивление или импеданс стабилитронов (точно так же, как динамическое сопротивление обычного PN-диода). Обратный наклон кривой Зенера называется импедансом Зенера. Наклон кривой Зенера (V/I) равен ∆I/∆V, поскольку импеданс равен ∆V/∆I, следовательно, импеданс Зенера обратно пропорционален наклону)
Z z = ∆V z / ∆I z = изменение напряжения стабилитрона/ изменение тока стабилитрона наклон (рисунок 4). Поскольку Z z представляет собой наклонную кривую, ее наименьшее значение обычно имеет большее значение, особенно там, где требуется очень малое изменение напряжения при максимальном изменении тока. Однако это важное свойство стабилитрона при работе в области пробоя.
Стабилитроны широко используются в транзисторных схемах. Ниже приведены некоторые из этих применений:
- Для регулирования напряжения
- В качестве ограничителей пиковых значений или ограничителей напряжения
- Избегание высокого напряжения для защиты счетчика
- Для изменения формы сигнала
- В качестве фиксированного эталонного напряжения для смещения и сравнения в любой сети, а также для калибровки напряжения
Измерение мощности источника постоянного напряжения, несмотря на изменения входного напряжения или тока нагрузки, называется регулированием тока по напряжению. Мы знаем, что наиболее важной функцией стабилизатора напряжения является постоянная подача выходного сигнала, несмотря на большие колебания тока нагрузки, и, поскольку в некоторых регуляторах напряжения применяется стабилитрон, он превосходно выполняет эту функцию в качестве регулятора. Поэтому диод Зенера иногда определяют как диод, который используется в качестве регулятора напряжения.
Помните, что обычный диод не может работать как стабилитрон, потому что обычные диоды работают в прямом направлении, тогда как стабилитрон установлен в цепи для работы в обратном направлении. Поскольку стабилитрон работает в области пробоя, напряжение источника Vin всегда должно превышать напряжение пробоя стабилитрона (V z )
рис. 5На рис. приходится регулировать. Стабилитрон установлен параллельно Vin. Он проводит, когда значение напряжения, параллельного диоду, больше по сравнению с V z и через последовательное сопротивление Rs начинает протекать большой ток. Параллельно диоду установлено сопротивление нагрузки R L , параллельно которому требуется постоянное напряжение V out . Общий ток (I), проходящий через R s , равен сумме тока диода (I z ) и тока нагрузки (I L ).
I= I z + I L
Помните, всегда и при любых условиях выходное напряжение (V out ) всегда должно равняться напряжению Зенера V Z , то есть V OUT = V Z
Следовательно, V в = IR S +V OUT = IR S +V Z
(1). В первой ситуации предположим, что значение R фиксировано или постоянно, а значение напряжения питания (V в ) немного увеличилось. Согласно закону Ома, ток в цепи имеет тенденцию к увеличению с увеличением напряжения питания. Таким образом, увеличение (V в ) также увеличит падение, существующее параллельно последовательному сопротивлению (R с ). Следовательно, (V out ) остается постоянным. Наоборот, если напряжение питания (V in ) уменьшается, то малый ток, проходящий через диод, и падение напряжения параллельно (R s ) также уменьшаются, благодаря чему (V out ) снова остается постоянным. Таким образом, при изменении (V в ) меняются I и Rs, а (V из ) или (V z) остаются неизменными.
(2). В других ситуациях предположим, что (V в ) фиксировано, однако ток, проходящий через стабилитрон (I z ) варьируется. Когда ток нагрузки (I L ) увеличивается, ток диода (I z ) уменьшается. Таким образом, (I) и (R s ) остаются фиксированными, а (V out ) также совсем не меняется (т.е. на (V out ) влияния нет). ) уменьшается, (R s ) будет увеличиваться, так что падение (I) и (R s ) остаются неизменными, поэтому (V out) не меняется, несмотря на уменьшение (IL), так как
В из = В в – IR s = V в – (I z + I L ) R s
R s = V in – V out / I z + I L = V in – V out / I
При максимальном значении тока диода (I
L ) становится равным нулю. т. е.
R с = V в – V изн / я з. max
Пример
Предположим, что значение (V в ) равно 30 вольтам, значение (V z ) равно 12 вольтам, а значение последовательного сопротивления равно 1,8 кН.
