Стабилитроны, матчасть.

(1/1)

Starling:
Краткая теоретическая матчасть по диодам и стабилитронам.
Как я ее помню.

Рисунок p-n перехода, то есть диода и приборов на его основе.
 

Starling:
Значит, в диоде формируются две области.
Из разных материалов, каждый с разными присадками всяких хитрых элементов. Арсенид галлия, германий, кремний, черти-что с разными ядрами и изотопами...

В результате, в одной части (слева на рисунке), в материале получается избыток электронов.

А справа - избыток таких хитрых штук, которые называются "дырки".
Это как-бы "отсутствие электрона", т.е. его недостача.
Отсутствие электрона на орбите атома.

Поскольку все-равно, что рассматривать в качестве носителей тока, электроны или дырки, а принято считать, что ток течет от плюса к минусу (хотя на самом деле электроны текут от минуса к плюсу - не знали первые электрики квантовой механики, да и не было того ее даже в теории, а мы вот теперь старадаем...)

ну, в общем, в качестве носителя тока рассматирваются не электроны, а как раз вот эти самые Дырки.
С положительным зарядом.

(какой заряд у электрона - даже говорить не буду.
Если вы читаете этот форум и не знаете - закройте эту страницу, отключите интернет, выключите компьютер и убейте себя об стену, потому что толку от вас - ноль, шляетесь потом в штаб и вызываете жалость к себе, пытась сказать что-то умное по физике. ошибки природы фиговы.)

Вот это течение положительных зарядов и видно на первом попавшемся рисунке, который я нашел в инете.
Стрелками указано именно направление перемещения дырок.

Итак: слева избыток электронов, справа - дырок (это кружочки).
Посередине эти области соединяются - это и есть самая суть диода.

Теперь, если мы приложим от батарейки плюс слева, а минус справа.

Слева с батареи потекли по проводу дырки, и высосали из диода слева все электроны. И все.
А справа наоборот.
И все стоит на месте, как ламер, глядящий на тарелку в небе.

А теперь наоборот, приложим плюс от батареи справа, а минус - слева.
Справа и так были дырки, они быстренько - быстренько стали менятся с электронами местами, менятся, менятся... ток потек.
Из батареи прибывают свежие отряды дырок и тоже идут в ход.
(слева, соответсвенно, такая же бодяга творится с электронами)
Ток идет от батареи, через диод, и снова в батарею.
То есть диод ОТКРОЕТСЯ.

А если как сначала - то диод заперт, ЗАКРЫТ, не течет ток, зараза.

Starling:
теперь по стабилитронам.
Они включаются в обратном направлении, типа неправильно.

Подаем маленкьое напряжение - диод (стабилитрон) закрыт.
Повышаем напряжеине (т.е. увеличиваем кол-во толпящихся _слева_ в проводе дырок) - и в какой-то момент они пересиливают электроны, и стабилитрон "пробивает".

наступает так называемый эффект "Лавинного пробоя", если мне не изменяет память.
По дороге несущиеся электроны (и дырки) сталкиваются с атомами материала и присадок, выбивают из них новые электроны и дырки, те дальше...
Ток резко возрастает. Цепная реакция - лавинный пробой.

Но.

Это повышение тока останавливается на определенном уровне.
Это и есть напряжение стабилизации.

Зависит, ежу понятно, от возможности диода создавать выбиваемые электроны и дырки.
Когда уже неоткуда брать новые - откуда им взяться-то?

То есть стабилитрон работает в режиме Электрического пробоя, обеспечивая через себя постоянный ток.
(а уж с него снимают и постоянное напряжение, не буду парить мозги деталями).

Правда, все-таки это насыщение не такое уж и стабильное, и чуть-чуть зависит от приложенного напряжения.
Для этого в эту сложную, дырочно-электронно-присадочную конструкцию, напихивают еще кучу всяких редкоземельно-изотопо-фигнаеткаких присадок, добиваясь того, чтобы при разном напряжении ток пробоя был постоянным.

-----
ну, повысим еще напряжение, для ясности.
Все больше и больше... (все выше, и выше..)
В итоге стабилитрон пробъет как обычный предохранитель - ну типа сожжет.
Это так называемый "Тепловой пробой", необратимый.

Стабилитрон-то греется, гоняя туда-сюда дырки и электроны, мощность на нем выделяется P=U*i, ну и когда-то он перегреется и разрушится.

То есть, нормальная работа - это в режиме Электрического, Лавинного пробоя, а разрушение - это уже Тепловой пробой.

Для этого R балластное и прочее подбирают так, чтобы ток через стабилитрон был в пределах его минимального и максимального.
Слишком маленький - не вызовет лавинный пробой, не будет стабилизации, будет стабилитрон как обрыв провода с маленькой утечкой, а сильный - разрушит.

Navigation

[0] Message Index