Стабилитрон и бюджет тока

Диод, удерживающий напряжение

Стабилитрон — диод для работы в обратном пробое, где напряжение сравнительно мало меняется в заданном диапазоне тока. В параллельном стабилизаторе он подключён поперёк нагрузки; последовательный резистор ограничивает ток, который делится между нагрузкой и диодом.

Открыть интерактивный опыт

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТОЛ

Меняй настройки схемы, предсказывай показания и проверяй решение задания. Это учебные модели; допущения объяснены в каждом уроке.

Войди, чтобы сохранять прогресс. Прогресс гостя хранится на этом устройстве.

Открыть лабораторию в полном окне

Почему это работает

Идеальное ограничение 5.1 V действует лишь при достаточном токе. Нет плавного колена характеристики, допуска, нагрева и поломки; настоящие детали имеют минимальный рабочий ток и предел мощности.

Vs — питание, R — последовательный резистор, RL — нагрузка. При стабилизации Is = (Vs − 5.1)/R, IL = 5.1/RL, Iz = Is − IL. Is — ток питания, IL — нагрузки, Iz — стабилитрона; мощность резистора = Is²R. Если тока не хватает, выход падает ниже 5.1 V.

Сложность

Собери · Собери
Включи 9 V, последовательный резистор 330 Ω и нагрузку 1 kΩ. Получи 5.1 V и положительный ток стабилитрона.
Нужна подсказка?
Vs = 9 V; R = 330 Ω; RL = 1 kΩ → 5.1 V; 6.718 mA
Исследуй · Измени одну величину
При питании 6 V и нагрузке 1 kΩ удержи 5.1 V с током стабилитрона 2–10 mA.
Нужна подсказка?
Vs = 6 V; R = 100 Ω; RL = 1 kΩ → 5.1 V; 3.9 mA
Реши сам · Реши задачу
При питании 12 V и нагрузке 500 Ω удержи 5.1 V с током стабилитрона 5–15 mA и мощностью резистора не выше 0.2 W.
Нужна подсказка?
Vs = 12 V; R = 330 Ω; RL = 500 Ω → 10.709 mA; 0.144 W

Дополнительные материалы и карточки схем