Полупроводниковый стабилитрон – это диод, предназначением которого является стабилизация напряжения на нагрузке за счет работы в режиме электрического пробоя. Для изготовления стабилитрона в кристалл с проводимостью n-типа добавляют акцепторные примеси диффузионно-сплавным или сплавным методом. В качестве акцепторных примесей могут использовать алюминий, получая, таким образом, электронно-дырочный p-n переход. После получения данного перехода кристаллы стабилитрона заключают в герметичный корпус из стекла, металла или пластика.
Характеристика стабилитрона:
При прямом включении характеристика стабилитрона практически не будет иметь отличий от характеристики диода, а вот вольт-амперная характеристика при обратном подключении имеет существенную особенность – в режиме электрического пробоя стабилитрон будет иметь практически неизменное напряжение в довольно большом диапазоне токов. Именно это свойство стабилитронов и позволяет использовать их в качестве стабилизаторов напряжения на нагрузке. Как и любой элемент, стабилитрон тоже имеет свои основные параметры:
- Напряжение стабилизации Uст – падение напряжения, возникающее при протекании через стабилитрон тока номинального Iст;
- Минимальный стабилизационный ток – это ток, необходимый для возникновения электрического пробоя в элементе;
- Максимальный стабилизационный ток – предельный ток, при котором электрический пробой не перерастет в тепловой;
- Максимальная мощность рассеивания – предельная мощность, при которой в p-n переходе не произойдет теплового пробоя;
- Дифференциальное сопротивление – отношения напряжения стабилизации к току стабилизации Rдиф = ∆Uст/∆Iст. Такое сопротивление может колебаться от долей Ома (низковольтные стабилитроны), до тысяч Ом (для высоковольтных устройств);
- Температурный коэффициент стабилизации – можно выразить как отношение изменившегося напряжения стабилизации к номинальному значению стабилизационного напряжения , а также и к флюктуации температуры окружающей среды:
Стабилитроны могут быть изготовлены на напряжения от нескольких единиц вольт до нескольких сотен. Мощные же полупроводниковые устройства данного типа, с номинальными токами в несколько ампер, устанавливаются на охладители, для лучшего теплообмена. Также могут выпускаться устройства с несколькими, а точнее с двумя, анодами для реализации процесса стабилизации как напряжений имеющих положительную полярность, так отрицательную.
Стабисторы – маломощные диоды, назначение которых стабилизация напряжений низких, от долей единицы до вольт. Стабисторы в процессе работы используют прямую ветвь вольт-амперной характеристики. Для того, что бы повысить напряжений стабилизации стабисторы могут подключатся последовательно.
