Включение стабилитронов параллельное – 19. Последовательное и параллельное соединение силовых диодов, расчет выравнивающих элементов.

Параллельное соединение — стабилитрон — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Параллельное соединение — стабилитрон

Cтраница 1

Параллельное соединение стабилитронов для повышения мощности не допускается, так как из-за недостаточной идентичности вольтамперных характеристик, включаемых параллельно диодов, невозможно распределить между ними токи равномерно. Ток стабилизации, проходящий через один диод, может меняться в пределах от 1 до 30 ма и, следовательно, может скомпенсировать изменение тока нагрузки только на эту величину. Таким образом, пределы регулировки при токах нагрузки в сотни миллиампер получаются недостаточными. Чтобы расширить пределы допустимых колебаний входного напряжения и тока нагрузки, в схему стабилизации включают транзистор в качестве эммиттерного повторителя.
 [2]

Параллельное соединение стабилитронов не допускается.
 [4]

Параллельное соединение стабилитронов не применяется, так как разные стабилитроны имеют неодинаковые напряжения зажигания и напряжения стабилизации. В результате этого при подаче напряжения зажигается лишь один стабилитрон, у которого напряжение наименьшее.
 [5]

Параллельное соединение стабилитронов допускается при условии, что ток стабилизации, проходящий через каждый стабилитрон, должен быть в пределах допустимых норм. Допускается последовательное соединение любого числа стабилитронов.
 [6]

Параллельное соединение стабилитронов не применяется, так как разные экземпляры стабилитронов данного типа не имеют одинаковых напряжений зажигания. Поэтому при параллельном соединении, как правило, зажигается только стабилитрон с наименьшим напряжением зажигания.
 [8]

Параллельное соединение стабилитронов недопустимо, так как из-за неизбежного разброса параметров ток стабилитрона с наименьшим напряжением пробоя окажется во много раз больше токов через остальные диоды.
 [9]

Параллельное соединение стабилитронов и стабисторов не применяют, так как вследствие различия их сопротивлений ток распределится между ними неравномерно. В результате стабилитрон с меньшим сопротивлением окажется перегруженным и стабилизатор будет ненадежен в работе.
 [10]

Допускается параллельное соединение стабилитронов при условии, что ток стабилизации, проходящий через каждый стабилитрон, должен быть в пределах допустимых норм. Допускается последовательное соединение любого числа стабилитронов.
 [11]

Для увеличения стабилизированного напряжения применяют-последовательное соединение стабилитронов; параллельное соединение стабилитронов не применяют, так как невозможно подобрать стабилитроны с абсолютно одинаковыми параметрами.
 [12]

При работе стабилитрон должен включаться полярностью, обратной указанной на корпусе стабилитрона. Параллельное соединение стабилитронов допускается только при условии, что ток стабилизации, проходящий через каждый стабилитрон, должен быть в пределах допустимых норм.
 [13]

Допускается последовательное соединение любого количества стабилитронов. Параллельное соединение стабилитронов допускается при условии, что суммарная мощность, рассеиваемая на всех параллельно включенных стабилитронах, не превосходит предельной мощности для одного стабилитрона, а ток, протекающий через каждый стабилитрон — величины максимальных и минимальных значений.
 [14]

Допускается последовательное соединение любого числа стабилитронов. Параллельное соединение стабилитронов допускается при условии, что суммарная рассеиваемая мощность на всех параллельно включенных стабилитронах не превосходит максимально допустимой рассеиваемой мощности для одного стабилитрона.
 [15]

Страницы:  

   1

   2




www.ngpedia.ru

Зачем соединяют диоды параллельно

Зачем соединяют диоды параллельно? Затем,чтобы увеличить один из главных параметров — прямой ток диода. Но! Существует множество диодов, которые рассчитаны на самые разные токи, от миллиампер до сотен и тысяч ампер. Поэтому соединять диоды параллельно для увеличения общего прямого тока не имеет большой актуальности.

Рис. 1

Диоды, включенные параллельно, можно видеть на рис. 1. Если каждый из них имеет прямой ток 1 А и максимальное обратное напряжение 100 В, то параметры всей цепочки будут соответственно 3 А и 100 В. Т.е. при параллельном включении пропорционально количеству возрастает прямой ток, а максимальное обратное напряжение не меняется.

В силу того, что характеристики отдельно взятых диодов всегда будут разниться, соединяя диоды параллельно необходимо всегда учитывать этот факт. При параллельном включении прямой ток будет неравномерно распределяться между диодами. Диод, обладающий наименьшим сопротивлением, будет брать на себя больший ток в прямом направлении. И в определённых обстоятельствах это превышение может оказаться критичным и произойдёт пробой диода. Чтобы этого не случилось, соединяя диоды параллельно, последовательно с каждым из них ставят резистор. См. рис. 2. Сопротивление этих резисторов выбирают из расчёта падения напряжения на них не более 1 В. Т.е. при токе в 1 А они должны быть около 1 Ома.

Рис. 2

Встречается и комбинированное — последовательно-параллельное включение диодов. Такое включение показано на рис. 3.


Рис. 3

Мы видим три цепи, соединённые параллельно, в каждой из которых последовательно включено по три диода. Если каждый из них имеет параметры, как указаны в первом примере, то общая характеристика всей «гирлянды» будет следующая: прямой ток — 3 А, максимальное обратное напряжение — 300 В. Можно предположить, что цена всей конструкции будет безусловно выше стоимости одного диода с похожими характеристиками.

Таким образом, если последовательное включение является вполне оправданным для повышения максимального обратного напряжения, то параллельное соединение диодов не является эффективным способом увеличения прямого тока из-за наличия дешёвых мощных диодов.

katod-anod.ru

Параллельное соединение диодов

В электротехнике нередко возникает необходимость в получении выпрямленного тока, который превышает предельную величину, соответствующую одному диоду. В таких случаях, применяется параллельное соединение диодов одного типа. Это позволяет равномерно распределить проходящий через них ток. Однако, не всегда удается добиться такой равномерности, поэтому приходится прибегать к искусственному выравниванию прямых сопротивлений диодов. Для этого используются добавочные сопротивления с небольшой величиной, включаемые в последовательную цепь с каждым диодом. В результате, получается надежно работающая схема со всеми необходимыми параметрами.

Для чего диоды соединяются параллельно

Основной целью параллельного соединения диода является увеличение их прямого тока. Это основной параметр каждого диода. Однако, существует большое количество диодов, рассчитанных на различные значения токов в самом широком диапазоне. Поэтому, обычное параллельное соединение полностью не решает вопроса по увеличению общего прямого тока.

Если каждый из диодов, включенных параллельно, будет обладать прямым током в 1 ампер и максимальным обратным напряжением 100 вольт, то вся цепочка будет иметь параметры в 3 ампера и 100 вольт. То есть, параллельное включение предполагает возрастание прямого тока, пропорционально количеству включенных диодов. При этом, максимальное значение обратного напряжения остается неизменным.

Когда производится параллельное соединение диодов с разными характеристиками, то и распределение прямого тока будет неравномерным. Диод, имеющий наименьшее сопротивление, будет брать на себя в прямом направлении большее количество тока. При наступлении определенных обстоятельств, такое превышение может стать критическим и привести к пробою диода. Для того, чтобы избежать подобной ситуации, с каждым светодиодом последовательно подключается резистор. Их сопротивление выбирается из расчета, что напряжение будет падать не более чем на 1 вольт.

Кроме параллельного, в электрических цепях нередко используется последовательное соединение диодов, что при определенных обстоятельствах имеет решающее значение.

Последовательное соединение

В электротехнике используется не только параллельное соединение диодов. Для высоковольтных цепей нередко применяется их последовательное соединение. При таком варианте соединения происходит равномерное распределение напряжения между всеми подключенными диодами.

Тем не менее, здесь также необходимо учитывать различные значения обратных токов. Таким образом, в случае последовательного включения, будет наблюдаться падение большей части приложенного напряжения на диоде, имеющем минимальный обратный ток. В случае превышения допустимого значения обратного напряжения, может произойти пробой диода. Поэтому, здесь также падение напряжения искусственно выравнивается, для чего используются специальные шунтирующие сопротивления.

Ошибки при пайке транзисторов и диодов

electric-220.ru

Параллельное соединение — стабилитрон — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Параллельное соединение — стабилитрон

Cтраница 2

Допускается последовательное соединение любого числа стабили — rti тронов. Параллельное соединение стабилитронов допускается при условии, что суммарная рассеиваемая мощность на всех параллельно включенных стабилитронах не превосходит допустимой рассеиваемой мощ — lift ности для одного стабилитрона.
 [16]

При последовательном соединении нескольких стабилитронов необходимо для каждого из них соблюдать нормы на допустимые значения Рмакс и / Макс. При параллельном соединении вследствие неизбежного разброса значений l / ст под нагрузкой оказывается только один из них, поэтому параллельное соединение стабилитронов не позволяет увеличить рассеиваемую мощность и ток стабилизации.
 [17]

Рассмотренная схема стабилизации далеко не исчерпывает всех возможных вариантов, в которых за счет различных схемных решений удается расширить диапазон и качество стабилизации. В частности, для повышения напряжения стабилизации Uz стабилитроны можно соединять последовательно, при этом сопротивления д, R0 и Uz возрастают в п раз, где п — число стабилитронов, а качество стабилизации и величина стабилизирующего тока остаются неизменными. Параллельное соединение стабилитронов недопустимо, так как ничтожный разброс по величине Uz приведет к пробою только одного из диодов и при большом токе стабилизации он выйдет из строя.
 [18]

Рассмотренный источник питания мало чем отличается от других устройств подобного типа, за исключением того, что использовано последовательное соединение стабилитронов для получения нужного значения выходного напряжения. С таким же успехом можно было бы применить одие стабилитрон с напряжением пробоя 28 В. Но мы предполагаем, что стабилитроны с низким уровнем напряжения пробоя более доступны. Если у вас возникнет потребность в источнике с выходным напряжением 24 В, то, заменив три стабилитрона двумя последовательного включения и имеющими напряжение стабилизации 12 В, вы получите то, чтс нужно. Некоторые полагают, что параллельное соединение двух стабилитронов, имеющих напряжение пробоя 6 В, образует эквивалентный стабилитрон с напряжением стабилизации 3 В. Такое параллельное соединение будет все же стабилизировать напряжение около 6 В, но вследствие неизбежного разброса в напряжениях пробоя будет пробит только один из них, а именно тот, который имеет меньшее значение этого параметра. Это же замечание относится к параллельному соединению стабилитронов, имеющих заметно различные напряжения пробоя.
 [19]

Страницы:  

   1

   2




www.ngpedia.ru

Обозначение стабилитрона, включение стабилитрона, диод Зенера

Cтабилитрон используется для стабилизации напряжения (например, в стабилизированных источниках питания).

Обозначение стабилитрона

Включение стабилитрона

Включение стабилитрона (его ещё называют диод Зенера) показано на рисунке. Включение стабилитрона на первый взгляд нелогично. Стабилитроны разработаны таким образом, чтобы включались как бы «наоборот». При подаче на них обратного напряжения происходит «пробой» и напряжение между их выводами остаётся неизменным. Последовательно обязательно должен быть включён резистор для ограничения проходящего тока через стабилитрон и обеспечения падения «лишнего» напряжения от выпрямителя.

Каждый стабилитрон имеет своё напряжение пробоя (стабилизации) и свой рабочий ток. Исходя из этого тока рассчитывается номинал резистора, включённого последовательно со стабилитроном. На импортных стабилитронах напряжение стабилизации напечатано на корпусе стабилитрона. Обозначение диодов — стабилитронов начинается с BZX… или BZY… Их напряжение стабилизации (пробоя) напечатано с буквой V вместо десятичной запятой. Таким образом, 3V9 означает 3.9 вольта.

Минимальное напряжение стабилизации, на которое существуют стабилитроны, 2 В.

Последовательное соединение стабилитронов

Последовательное соединение стабилитронов делают в тех случаях, когда надо получить стабилизированное напряжение, на которое не существует стабилитронов (или нет в наличии). Как правило в высоковольтных стабилизаторах напряжения устанавливают несколько последовательно соединённых стабилитронов. Общее напряжение стабилизации будет равно сумме напряжений стабилизации каждого стабилитрона. Желательно соединять последовательно только однотипные стабилитроны.

katod-anod.ru

Включение — стабилитрон — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Включение — стабилитрон

Cтраница 4

Стабилитроны изготовляют на различные стабилизирующие напряжения. Схема включения стабилитрона показана на рис. 5.276. Работает она следующим образом. Когда возрастает напряжение U источника тока, увеличиваются также ток через стабилитрон / с, общий ток / общ и падение напряжения на резисторе R так, что напряжение на стабилитроне и, следовательно, на нагрузке RH остается постоянным.
 [46]

Для повышения стабилизированного напряжения применяют последовательное включение стабилитронов. Параллельное же включение стабилитронов с целью повышения нагрузочного тока не допускается. Это объясняется тем, что из-за разброса параметров срабатывание стабилитронов не может произойти одновременно, так как один из них обязательно включится раньше другого.
 [48]

С / вых начинает уменьшаться ( по модулю), коэффициент усиления снова становится больше 3, и выходное напряжение вновь будет изменяться, но уже в противоположном направлении, возрастая ( по модулю) до амплитудного значения другого знака. Как видим, включение стабилитрона предотвратит насыщение.
 [49]

Для обозначения типа и полярности стабилитрона используется условная маркировка — голубая кольцевая полоса со стороны катодного вывода и разноцветные кольцевые полосы по сторонам анодного вывода: КС133А — белая, КС 139А — зеленая, КС 147А — серая, КС156А — оранжевая, КС168А — красная. В режиме стабилизации напряжения полярность включения стабилитрона обратная.
 [50]

Увеличение числа каскадов резко снижает коэффициент полезного действия стабилизатора. Поэтому практически применяют не более чем двухкаскадное включение стабилитронов.
 [52]

В справочных данных указывается номинальная величина напряжения стабилизации для определенного значения тока. Наличие разброса ограничивает применение некоторых схем включения стабилитронов и приводит иногда к необходимости усложнения схем. Так, в схеме на рис. 5.1, б вместо диодного моста VI-V4 и стабилитрона V5 для достижения той же цели можно было бы включить между точками тип два однотипных стабилитрона, соединенных встречно — последовательно.
 [53]

Стабилитрон — элемент, используемый для получения опорного напряжения. Вольт-амперная характеристика стабилитрона приведена на рис. 3.16. При включении стабилитрона в обратном направлении он работает как обычный диод.
 [55]

В реверсивных системах П — Д узлы отсечек выполняют с учетом изменения полярности напряжения на двигателе, знака его скорости и направления тока якоря. Некоторые примеры реализации узлов отсечек в этих случаях показаны на рис. 8.10. Схема на рис. 8.10, а иллюстрирует включение потенциометрических отсечек по напряжению ( скорости) или току. Включение стабилитронов для ограничения уровня сигнала управления на входе системы и диодов в узле упреждающего токоограничения показано соответственно на рис. 8.10 6 и в.
 [56]

Если рабочий ток / П2 меньше / ст. мин, то включается токоотво-дящее сопротивление Л02, которое подключается к выходу стабилизатора. В этой схеме усилитель имеет большее входное сопротивление ЛВХ2 — TQ ( 1 В2) ( гЯ2 Лд), что увеличивает выходное сопротивление стабилизатора и уменьшает коэффициент стабилизации. Поэтому при таком включении стабилитрона целесообразно увеличивать число усилительных каскадов.
 [57]

Компенсация температурного дрейфа выполняется включением стабилитронов или диодов в прямом направлении ( расчет см. в гл.
 [58]

Убедитесь лишний раз в правильности включения стабилитронов, так как изменение полярности включения стабилитронов делает цепь абсолютно бесполезной. Убедившись в отсутствии ошибок в монтаже, подключите к выходным зажимам источника вольтметр постоянного тока, способный измерять требуемый уровень напряжения.
 [59]

Убедитесь лишний раз в правильности включения стабилитронов, так как изменение полярности включения стабилитронов делает цепь абсолютно бесполезной. Убедившись в отсутствии ошибок в монтаже, подключите к выходным зажимам источника вольтметр постоянного тока, способный измерять требуемый уровень напряжения.
 [60]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

   5




www.ngpedia.ru

Последовательное соединение стабилитронов.




При выпрямлении более высоких напряжений приходится соединять стабилитроны последовательно с тем, чтобы обратное напряжение на каждом стабилитроне не превышало предельного. Но вследствие разброса обратных сопротивлений у различных экземпляров стабилитронов одного и того же типа на отдельных диодах обратное напряжение может оказаться выше предельного, что повлечет пробой диодов.

Для того чтобы обратное напряжение распределялось равномерно между стабилитронами независимо от их обратных сопротивлений, применяют шунтирование стабилитронов резисторами (рисунок 3). Сопротивления Rш резисторов должны быть одинаковы и значительно меньше наименьшего из обратных сопротивлений стабилитронов. Однако Rш не должно быть слишком малым, чтобы чрезмерно не возрос ток при обратном напряжении, т. е. чтобы не ухудшилось выпрямление.

Параллельное соединение стабилитронов применяют в том случае, когда нужно получить прямой ток, больший предельного тока одного стабилитрона. Но если стабилитроны одного типа просто соединить параллельно, то вследствие неодинаковости вольт-амперных характеристик они окажутся различно нагруженными и в некоторых ток будет больше предельного. Различие в прямом токе у однотипных стабилитронов может составлять десятки процентов.(дорисовать палочку в диоде чтобы получился стабилитрон)

 

Однополупериодный выпрямитель

Когда на диод со вторичной обмотки трансформатора поступает напряжение положительной полярности («+» приложен к аноду диода), диод открывается, и через нагрузку протекает ток, определяемый напряжением на обмотке и сопротивлением нагрузки. Падение напряжения на кремниевом диоде (около 1 В) обычно мало по сравнению с питающим. Напряжение на выходе выпрямителя имеет вид однополярных импульсов, форма которых практически повторяет форму положительной полуволны переменного напряжения.

Среднее значение выпрямленного напряжения равно:

Среднее значение выпрямленного тока:

Действующее значение тока нагрузки:



Коэффициент пульсаций р (отношение амплитуды первой гармоники к выпрямленному напряжению):

Недостатки однополупериодного выпрямителя:

-большой коэффициент пульсаций;

-малые значения выпрямленного тока и напряжения;

-низкий КПД, т.к. ток нагрузки имеет постоянную составляющую, которая вызывает подмагничивание сердечника трансформатора и уменьшение его магнитной проницаемости.

 

Рабочий режим ПД

Режим диода с нагрузкой называется рабочим режимом. Если бы диод обладал линейным сопротивлением, то расчет тока в подобной схеме не пред­ставлял бы затруднений, так как общее сопротивление цепи равно сумме сопро­тивления диода постоянному току Roи сопротивления нагрузочного резистора Rн. Но диод обладает нелинейным сопротивлением, и значение Roу него из­меняется при изменении тока. Поэтому расчет тока делают графически. Задача состоит в следующем: известны значения Е, Rн и характеристика диода, требуется определить ток в цепи и напряжение на диоде.

Характеристику диода следует рас­сматривать как график некоторого урав­нения, связывающего величины i и и. А для сопротивления RHподобным

уравнением является закон Ома: i = uR/RH= (Е — u)/Rн. Итак, имеются два уравнения с дву­мя неизвестными i и и, причем одно из уравнений дано графически. Для реше­ния такой системы уравнений надо по­строить график второго уравнения и найти координаты точки пересечения двух графиков.

 

ВАХПД.

 

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) – это зависимость тока, протекающего через электронный прибор, от приложенного напряжения. Вольт-амперной характеристикой называют также и график этой зависимости.

Приборы, принцип действия которых подчиняется закону Ома, а ВАХ имеет вид прямой линии, проходящей через начало координат, называют линейными. Приборы, для которых ВАХ не является прямой линий, проходящей через начало координат называются нелинейными. Диод представляет собой пассивный нелинейный электронный прибор.

Вольт-амперная характеристика диода описывается выражением I=I0[exp(UД/jT)-1], где I0 – тепловой ток (обратный ток, образованный за счет неосновных носителей; UД – напряжение на p-n-переходе; jT – тепловой потенциал, равный контактной разности потенциалов на границе на p-n-перехода при отсутствии внешнего напряжения (при T=300 K, jT=0.025 В).




При отрицательных значениях напряжения менее 0,1 В в выражении (1) пренебрегают единицей, и обратный ток диода определяется значением теплового тока. По мере возрастания положительного напряжения на p-n-переходе прямой ток резко возрастает по экспоненте. Поэтому ВАХ, имеет вид, приведенный на рисунке 3

Рассмотренная характеристика является теоретической ВАХ диода. Она не учитывает рекомбинационно-генерационных процессов, происходящий в объеме и на поверхности p-n-перехода, считая его бесконечно тонким и длинным. ВАХ реального диода, имеет вид, приведенный на рисунке 3 (сплошная линия).

Характеристика для прямого тока вначале имеет значительную нелинейность, т. к. при увеличении напряжения сопротивление запирающего слоя уменьшается. Поэтому кривая идет вверх со все большой крутизной. Но при некотором значении напряжения запирающий слой практически исчезает и остается только сопротивление n- и p-областей, которое приближенно можно считать постоянным. Поэтому далее характеристика становиться почти линейной.Обратный ток при увеличении обратного напряжения сначала быстро возрастает. Это вызвано тем, что уже при небольшом обратном напряжении за счет повышения потенциального барьера в переходе резко снижается диффузионный ток, который направлен навстречу току проводимости. Следовательно, полный ток резко увеличивается. Однако при дальнейшем повышении обратного напряжения ток растет незначительно.

Переход метал-ПП.

В современных полупроводниковых приборах помимо контактов с электронно-дырочным переходом применяют­ся также контакты между металлом и полупроводником. Процессы в таких переходах зависят от так называемой заботы выхода электронов, т. е. от той энергии, которую должен затратить электрон, чтобы выйти из металла или полупроводника. Чем меньше работа выхода, тем больше электронов мо­жет выйти из данного тела.

Если в контакте металла с полу­проводником п-типа (рис. 2.5, а) работа выхода электронов из металла Аммень­ше, чем работа выхода из полупровод­ника Атто будет преобладать выход электронов из металла в полупроводник. Поэтому в слое полупроводника около границы накапливаются основные но­сители (электроны), и этот слой стано­вится обогащенным, т. е. в нем увели­чивается концентрация электронов. Со­противление этого слоя будет малым при любой полярности приложенного напря­жения, и, следова­тельно, такой переход

не обладает выпрямляющими свойства­ми. Его называют невыпрямляющим (омическим) контактом. Подобный же невыпрямляющий переход получается в контакте металла с полупроводником р-типа (рис. 2.5,6), если работа выхода электронов из полупроводника меньше, чем из металла п < Ам). В этом случае из полупроводника в металл уходит больше электронов, чем в обратном на­правлении, и в при­граничном слое полу­проводника также образуется область, обогащенная основными носителями (дыр­ками), имеющая малое сопротивле­ние. Рис. 2.5, в. Если в контакте металла с полупровод­ником п-типа Ап < Ам, то электроны будут переходить главным образом из полупроводника в металл и в приграничном слое полу­проводника образуется область, обед­ненная основными носителями и поэто­му имеющая большое сопротивление. Здесь создается сравнительно высокий потенциальный барьер. Такой переход обладает вы­прямляющими свойствами. Подобные переходы в свое время исследовал немец­кий ученый В. Шотки, и поэтому потен­циальный барьер, возникающий в данном случае, называют барьером Шотки, а диоды с этим барьером — диодами Шоттки


 











infopedia.su