Tricky Circuit

Стабілітрон і бюджет струму

Діод, що тримає напругу

Стабілітрон — діод для роботи у зворотному пробої, де напруга мало змінюється в заданому діапазоні струму. У паралельному стабілізаторі він увімкнений поперек навантаження; послідовний резистор обмежує струм, який ділиться між навантаженням і діодом.

Відкрити інтерактивний дослід

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ

Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.

Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Чому це працює

Ідеальне обмеження 5.1 V діє лише за достатнього струму. Без плавного коліна характеристики, допуску, нагрівання й відмови; справжні деталі мають мінімальний робочий струм і межу потужності.

Vs — живлення, R — послідовний резистор, RL — навантаження. При стабілізації Is = (Vs − 5.1)/R, IL = 5.1/RL, Iz = Is − IL. Is — струм живлення, IL — навантаження, Iz — стабілітрона; потужність резистора = Is²R. Якщо струму бракує, вихід падає нижче 5.1 V.

Складність

  1. Збери · Збери

    Увімкни 9 V, послідовний резистор 330 Ω і навантаження 1 kΩ. Отримай 5.1 V та додатний струм стабілітрона.

    Потрібна підказка?

    Vs = 9 V; R = 330 Ω; RL = 1 kΩ → 5.1 V; 6.718 mA

  2. Досліди · Зміни одну величину

    За живлення 6 V і навантаження 1 kΩ утримай 5.1 V зі струмом стабілітрона 2–10 mA.

    Потрібна підказка?

    Vs = 6 V; R = 100 Ω; RL = 1 kΩ → 5.1 V; 3.9 mA

  3. Розв’яжи · Розв’яжи завдання

    За живлення 12 V і навантаження 500 Ω утримай 5.1 V зі струмом стабілітрона 5–15 mA та потужністю резистора не більше 0.2 W.

    Потрібна підказка?

    Vs = 12 V; R = 330 Ω; RL = 500 Ω → 10.709 mA; 0.144 W

Додаткові матеріали та картки схем

Діод, що тримає напругу

Корисна закономірність

За незмінних живлення та послідовного резистора додатковий струм навантаження спочатку забирає струм, який проходив через стабілітрон.

За межами моделі

Навіть без корисного навантаження паралельний стабілізатор може споживати струм: діод приймає невикористану частину бюджету.

Помилка, якої варто уникати

Стабілітрон 5.1 V не створює 5.1 V з меншого живлення і не стабілізує необмежений струм навантаження.

Стабілізація ще зберігається, опір навантаження зменшили. Струм стабілітрона…

  1. зменшиться
  2. зросте
  3. обов’язково стане від’ємним
Читати далі

Навантаження забирає більше доступного струму, тож діоду лишається менше.

vishay.com