Стабилитрон

§ 145. СТАБИЛИТРОН

Стабилитрон (рис. 201)—это 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 для 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. 201, 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

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=Ir_o 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.