Při stabilizaci se používá strmý nárůst proudu v závěrném směru → zenerovy diody jsou provozovány v závěrném směru.
Stabilizátor funguje v podstatě tak, že když stoupně napětí na diodě nad určitou mez (UZ) klesne její odpor, zvýší se proud diodou (IZ), který zatíží napájecí zdroj (zdroj U1 s vnitřním odporem + sériovým R) a tím pádem klesne jeho napětí na požadované výstupní napětí U2 (=UZ).
Při stabilizaci protéká zenerovou diodou proud IZ, který je dán úbytkem napětí na diodě (U2 – U1) a vnitřním odporem zdroje. V případě, že by zdroj U1 měl nulový vnitřní odpor (ideální zdroj) zenerovou diodou by tekl proud Lim R→0 (U/R), tedy nekonečno Ampér. K Zenerově diodě je tedy nutné do série připojit rezistor ( R ), aby nedošlo k její zničení příliš vysokým proudem.
Zenerova dioda reguluje pouze v určitém rozsahu. Tento rozsah je dán lineární částí charakeristiky. IZMAX je většinou dáno v katalogu. IZMIN je buď naznačeno v katalogu (např. Test Current), nebo je nutné tuto hodnotu odhadnout z charakteristiky diody. Tato hodnota leží pod „ohybem“ V-A charakteristiky. Podle grafu níže by bylo IZMIN cca 10mA a IZMAX cca 45mA. Nicméně IZMIN není v praxi kritická hodnota, protože výsledný předřadný odpor se volí ze dvou vzorců a je obvykle dán nejbližší z řady hodnot. (PS.: Na obrázku níže by měla být regulující část charakteristiky ještě více vlevo. Zde je málo strmý ohyb a ΔUZ zvoleno ještě v ohybu, což není lineární část. Ale pro lustraci to myslím postačuje).
V-A charakteristika Zenerovy diody
Odpor předřadného rezistoru by běl ležet mezi Rmin a Rmax. Doporučuje se volit odpor R v blízkosti Rmax a vstupní napětí přibližně dvojnásobné než U2, pak lze dosáhnout vysokého stupně stabilizace.
Výkon rezistoru R musí být uzpůsoben zátěži, aby nebyl přetížen a tím nedošlo k jeho zničení.
- Pr = (U1-U2)*I1
Příklad výpočtu stabiizátoru na 10V
- Použitá doda: BZX85V010 (UZ=9,4…10,6; IZMAX=130mA; IZMIN=10mA)
- Vstupní napětí 12…15V
- Proud zátěže: 80mA = 0,08A až 100mA = 0,1A
- PR = (U1 – U2) * I1 [W; V, V, A]
- PR = (15 – 10) * 0,1 = 0,5W
- PZ = U2 * IZMAX [W; V, A]
- PZ = 10 * 0,13 = 1,3W
- RMIN = (U1MAX – UZ) / (IZMAX + ILMIN ) [Ω; V, V, A, A]
- RMIN = (15 – 10 ) / (0,13 + 0,08) = 5 / 0,21= 23,81Ω
- RMAX = (U1MIN – UZ) / (IZMIN + ILMAX) [Ω; V, V, A, A]
- RMAX = (12 – 10) / (0,01 + 0,1) = 2 / 0,11 = 18,18Ω
Krásný popis výpočtu a zdá se že i vychází správně. Děkuji moc.
Takovýto popis výpočtu návrhu RC filtru (dolno propustný) by se nenašel? Prosím třeba na email.
jak muže být Iz min a Iz max stejné nedává to smysl…!?
nicméně jinak je to správně, taky děkuji, pomohlo mi to uvědomit si spoustu věci…
Dobrý den, existuje ZD na stabilizaci 1,5 V?
[4] Jindřich: A nebo použít obyčejné diody 😉
Díky moc mi to pomohlo
Díky za probuzení mých vědomostí po 40ti letech. Chtěl jsem stabilizovat ss naětí z 330V na 280V (pro elektronkový nf zes. 2×15W.pomocí několika ZD s Uz 36V nabo 24V. Proud zátěže byl cca 270mA. Po výpočtu Rmin a Rmax jsem od toho upustil.Vyšla mi závratná čísla.Tudy asi cesta nevede co?
[7] Pápulus: Jasně.Mám tohle trafo https://www.vpcentrum.eu/…v-0-25a-5-5a Takže NPN tranzistor,na K připojit vstupní napětí,mezi K a B odpor,mezi B a GND ZD a z E a GND odebírat výstupní napětí.Jestli je to takhle myšleno,jak vypočítá ten odpor a jaký typ tranzistoru použít?Omlouvám se,žiji ještě v dobách 7NU70 či KD601.
Zapoměl jsem poděkovat za radu.Děkuji.
Chtěl bych se zeptat na výpočet Rmin, proč je ve jmenovateli zlomku Izmax + Ilmin? Izmax chápu ale proč tam není Ilmax, to by byl přece ještě extrémnější případ, kdy by Rmin vyšel ještě menší. Děkuji za osvětlení