На главную


§ 141. Стабилитрон

Стабилитрон (рис. 207) — двухэлектродная газоразрядная лампа, широко используемая для поддержания неизменного (стабильного) напряжения Uст. Стабилитрон также называется стабиливольтом. Он состоит из стеклянного баллона 1, который заполнен под небольшим давлением смесью газов неона, аргона и гелия. Внутри баллона помещается катод 2 цилиндрической формы, изготовленный из никеля или стали.

Анод 3 стабилитрона выполнен в виде стержня и расположен в центре катода. Внутреннюю поверхность катода покрывают активным слоем. Это необходимо дря того, чтобы при попадании на катод положительных ионов получилась значительная эмиссия вторичных электронов. Электроды соединяются со штырьками цоколя лампы. При подаче положительного напряжения на анод стабилитрона в нем возникает тлеющий разряд.
Для использования стабилитрона в качестве стабилизатора напряжение его следует включить так, как показано на схеме (рис. 207, в).
Последовательно с лампой включается ограничительное сопротивление и источник электрической энергии. Приемник, потребляющий неизменное (стабилизированное) напряжение, подсоединяется к стабилитрону параллельно. Напряжение, подводимое к стабилизатору Uнест, распределяется следующим образом: часть его поглощается в ограничительном сопротивлении rо, а другая часть приходится на стабилизатор. Таким образом, напряжение источника электрической энергии, питающего стабилитрон, должно быть больше значения неизменного (стабилизируемого) напряжения, которое обеспечивает стабилитрон, и не меньше напряжения, необходимого для его зажигания.
Допустим, что напряжение источника электрической энергии изменяется, а приемник, подключенный к стабилизатору, может работать только при неизменном напряжении.
Рассмотрим, как происходит процесс стабилизации напряжения. Когда напряжение источника электрической энергии повышается, в цепи стабилизатора и ограничительного сопротивления возрастает ток. Так как внутреннее сопротивление стабилитрона уменьшается пропорционально увеличению силы тока в его цепи, то напряжение на его зажимах остается неизменным, а напряжение U = I rо на зажимах постоянного ограничительного сопротивления возрастает.
При уменьшении напряжения источника электрической энергии, подключенного к стабилизатору, в цепи уменьшается сила тока. Соответственно увеличивается сопротивление стабилитрона и вновь напряжение на его зажимах остается неизменным, а напряжение на ограничительном сопротивлении уменьшается.
Таким образом, при нормальном режиме работы стабилитрона путем изменения силы тока автоматически поддерживается неизменное напряжение на нагрузке, подключенной к его зажимам. Стабилитрон также стабилизирует напряжение на нагрузке при изменении величины этой нагрузки, т. е. силы тока в ней. Основными показателями, по которым выбираются стабилитроны, являются: напряжение стабилизации, напряжение зажигания, наибольший и наименьший токи.
Напряжение стабилизации несколько меньше напряжения зажигания (в пределах от единиц до нескольких десятков вольт). Так стабилитрон типа СГ4С рассчитан на стабилизируемое напряжение в 150 в. Наименьший ток его 5 ма, наибольший ток 30 ма.


предыдущая страница оглавление следующая страница