Как определить номинал стабилитрона
| Текущее время: Пн фев 05, 2024 07:38:05 |
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Запрошенной темы не существует.
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y
Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024
Как проверить стабилитрон (диод Зенера) на напряжение стабилизации и работоспособность
В этой статье предлагаю новичкам разобраться с вопросом – как можно достаточно простым способом проверять стабилитроны (которые также называются диодами Зенера) на их напряжение стабилизации, а также на пригодность (наличие пробоя). Напомню, что стабилитрон представляет собой обычный полупроводник, у которого есть некоторое свое стабильное напряжение, что присутствует между катодом и анодом, при обратном включении его к источнику постоянного напряжения.
Если взять самый обычный диод, то при обратном включении между анодом и катодом будет величина постоянного напряжения равная напряжению источника этого питания. При таком подключении диод подобен обычному диэлектрику, который через себя не пропускает ток (точнее ток есть, называемый током утечки, но он очень мал).
И это при условии, что данный диод рассчитан на обратное напряжение больше, чем на него подается. В противном случае (если подаваемое напряжение будет больше того, на какое рассчитан диод) этот диод просто пробьется, выйдя из строя. При этом, скорее всего, он либо начнет электрический ток проводить в обе стороны, как обычный проводник, либо станет диэлектриком, ток проводить уже вовсе не будет.
У стабилитрона же, в отличие от обычного диода, имеется более низкое обратное напряжение, при котором этот стабилитрон пробивается. И этот пробой не выводит стабилитрон из строя, а напряжение на нем стабилизируется на определенном уровне.
У разных стабилитронов это напряжение стабилизации может отличаться, и оно соответствует конкретной маркировке этих стабилитронов. Естественно, когда у стабилитрона возникает пробой, то через него начинает течь ток. И чем больше мы будем подавать напряжение на этот стабилитрон, тем больше будет сила тока, протекающая через него. Напряжение же будет меняться очень незначительно.
При прямом же включении, что у обычного диода, что у стабилитрона, будет происходить практически одно и тоже. А именно, до напряжения где-то 0,6 вольт полупроводник будет закрыт. Но, как только подаваемое напряжение превысит это значение, то через полупроводник начнет течь ток. Чем больше ток будет протекать через полупроводник, тем больше будет падение напряжения на нем, в пределах где-то от 0,6 до 1,2 вольта.
К примеру, у диодов Шоттки падение напряжения при прямом включении имеет минимальное значение – от 0,2 В. Если при проверке, хоть диода, хоть стабилитрона, при прямом включении мы не увидим этого падения напряжения (0,6 В), то скорей всего диод пробит и уже не пригоден к работе.
Ну и теперь ближе к теме о простом способе проверки стабилитронов на их целостность и напряжение стабилизации. Тут все просто. Нам нужен обычный источник постоянного напряжения, у которого это самое напряжение должно быть больше напряжения стабилизации проверяемого стабилитрона. Иначе при более низком напряжении стабилитрон просто не пробьется и не выйдет на свой рабочий номинальный режим стабилизации. Мощность используемого блока питания может быть маленькой, поскольку в режиме стабилизации стабилитрон через себя пропускает незначительные токи (до 100 мА).
Если Вы планируете таким способом проверять стабилитроны с достаточно большим напряжением стабилизации, то и блок питания нужен с соответствующей величиной постоянного напряжения. Хотя не всегда под рукой можно найти такие БП с относительно большим выходным напряжением. Простым выходом из такой ситуации будет использования дешевого DC-DC модуля, повышающего напряжение.
На вход этого модуля можно подавать любое стандартное напряжение, ну а на его выходе уже можно получать более высокое напряжение. Причем, как я заметил ранее, сила тока при проверке будет крайне незначительна (около 1-20 мА).
Кроме блока питания нам еще понадобится обычный вольтметр постоянного тока, которым мы и будем оценивать величину напряжения стабилизации диода Зенера (стабилитрона).
Кроме блока питания нам еще понадобится обычный вольтметр постоянного тока, которым мы и будем оценивать величину напряжения стабилизации диода Зенера (стабилитрона). Подойдет абсолютно любой вольтметр, лишь он мог показывать постоянное напряжение от 0 до 50 и более. Подойдет самый простой мультиметр.
Также для проверки стабилитрона на еще понадобиться постоянный резистор с сопротивлением где-то около 2 килоом, хотя можно от 1 кОм до 10 кОм. Роль этого сопротивления очень простая. Он ограничивает силу тока, который будет протекать через проверяемый стабилитрон, что защитит полупроводник (проверяемый стабилитрон) от выхода из строя из-за теплового пробоя. Это сопротивление ограничивать силу тока при любых типах стабилитрона, тем самым обезопасит процесс измерения и проверки. По мощности подойдет самый обычный резистор на 0,125 Вт.
Вот сама схема, которая и позволяет делать проверку стабилитронов:
Тут все просто. Плюс блока питания подключается через резистор к катоду стабилитрона, что соответствует обратному включению, а минус БП подается на анод проверяемого полупроводника. Щупы вольтметра прикладываются параллельно стабилитрону. На экране вольтметра мы увидим то самое напряжение стабилизации, на которое и рассчитан данный стабилитрон. Когда же мы перевернем стабилитрон и подсоединяем его прямым включением, то есть плюс БП к аноду полупроводника, а минус БП к катоду стабилитрона, то на вольтметре мы должны увидеть значение около 0,6 вольт, что говорит о полной работоспособности этого компонента. Прямым включением, этим способом, можно проверять и обычные диоды. При обратном подключении диода вольтметр должен показывать напряжение блока питания, поскольку диод будет полностью закрыт.
Если у Вас нет под рукой блока питания на нужное напряжение, допустим 50 вольт. А также нет возможности приобрести модуль, повышающий постоянное напряжение. То с этой ситуации легко выйти таким образом. Чтобы получить высокое напряжение даже от одной батарейки на 1,5 вольт, можно воспользоваться обычной катушкой (витков так на 100 и более), намотанной на куске феррита. Либо взять обычное маломощное реле и воспользоваться его катушкой. При кратковременной подаче напряжения от батарейки на эту катушку на ее выводах будет возникать ЭДС самоиндукции, которая в разы может превышать напряжение батарейки. Добавив простой диод и конденсатор вы легко получите самодельный увеличитель постоянного напряжения.
При проверке стабилитронов нужно будет периодически нажимать на кнопку B1 этой схемы. При этом на конденсаторе C1 у нас будет напряжение около 50, а то и более вольт (при использовании катушки реле). Чем больше витков будет на катушке, тем и напряжение на выходе будет больше!
НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ
Как измерить реальное напряжение стабилизации стабилитрона самым простым способом с помощью мультиметра, резистора и блока питания
Как проверить напряжение стабилитрона?
Проверить исправность стабилитрона совсем несложно, он звонится как обычный диод, но иногда при сборке схем или ремонте аппаратуры возникает необходимость определить напряжение стабилитрона. Также бывают случаи, когда нужно подобрать из своих запасов стабилитрон, с определенным напряжением стабилизации. Для таких целей существуют специальные справочники или сайты, где по маркировке стабилитрона мы можем узнать абсолютно все его параметры. Но, что делать, если нет времени для поиска или частично затерта маркировка элемента, как проверить напряжение стабилитрона? Об этом читаем ниже…
Как проверить напряжение стабилитрона?
Как видим, данная схема проверки стабилитрона совсем нехитрая и ее можно собирать буквально за пару минут навесным монтажом.
Для этого нам понадобится:
- блок питания 16 — 18 В (для большинства стабилитронов такого блока питания будет достаточно);
- резистор на 1,5 – 2 кОм;
- мультиметр (цифровой или стрелочный вольтметр);
- проверяемый стабилитрон.
Для наглядного теста мы выбрали три стабилитрона: Д809; КС156А; КС147А, сейчас измерим их напряжение стабилизации. Собираем схему и подключаем поочередно стабилитроны, смотрим на полученный результат.
Д809 – напряжение стабилизации 9,44 В (по паспортным данным напряжение составляет 8 — 9,5 В)
КС156А – полученное напряжение стабилизации 5,48 В (по паспортным данным 5,04 – 6,16 В)
КС147А – напряжение стабилизации 4,77 В (по паспортным данным 4,23 – 5,17 В)
Как видим, вопрос о том, как проверить напряжение стабилитрона решается всего за пару минут и не требует сложных схем, особых навыков и специального оборудования.
Как узнать номинал диода и стабилитрона по цветовой маркировке
Радиоэлементы в исполнении SMD (Surface mounted Device) постепенно вытесняют обычные выводные компоненты (True hole). Имея ряд преимуществ (технологичность сборки, уменьшение размеров плат, снижение паразитных связей на ВЧ и т.д.), технология миниатюризации привела к определенной проблеме – на корпус из-за малых размеров стало невозможно нанести полноценную маркировку элемента. Чтобы узнать номинал и тип полупроводникового прибора, потребуется разобраться с системой обозначений.
Обозначение на схеме SMD полупроводников
Многие активные радиокомпоненты выпускаются как в выводном, так и в SMD исполнении. Например, широко применяемые импортные импульсные диоды 1N4148 имеют выводное исполнение, а их аналоги LL4148 изготавливаются в корпусе для поверхностного монтажа.
В приведенном случае отличить исполнение диода все же можно – не по УГО, а по буквенному обозначению типа. Так бывает не всегда.
На принципиальных электрических схемах корпус приборов в большинстве случаев не указывают, поэтому СМД-радиодетали отдельного обозначения не имеют. Условные графические обозначения рассматриваемых двухвыводных элементов (диодов) позволяют определить лишь тип полупроводникового устройства, как то:
- обычный диод;
- стабилитрон;
- динистор (диодный тиристор);
- варикап;
- светодиод (LED);
- фотодиод;
- туннельный диод;
- диод Шоттки.
Свои УГО имеют и некоторые виды сборок, а также специфические приборы довольно узкого применения (обращенные диоды и т.п.)
Как отличить стабилитрон от диода
На самом деле, вопрос, вынесенный в заголовок не совсем корректен. Стабилитрон (диод Зенера или просто «зенер») является разновидностью диода – прибора с односторонней проводимостью. В той же мере обычный диод может выполнять функции стабилитрона, работая на обратной ветви вольт-амперной характеристики в качестве стабилизаторов напряжения или защитных элементов.
Здесь и далее под обычным диодом подразумевается полупроводниковый диод с стандартной ВАХ, и основным применительным свойством которого является способность пропускать ток в одном направлении.
Специфика стабилитрона в том, что его параметры работы при обратном смещении (напряжение лавинного пробоя и динамическое сопротивление) нормируются. Это позволяет выбрать прибор для работы в конкретной схеме без замеров, исключительно по справочным данным. Визуально отличить «зенер» от обычного диода получается не всегда – большинство корпусов используется для производства обоих типов полупроводниковых элементов.
Отечественные стабилитроны в металлостеклянном корпусе исполнении True Hole можно узнать по маркировке. Для обозначения типа на них наносится два разноцветных кольца.
Типоразмеры и виды SMD корпусов
Корпуса для двухвыводных элементов для поверхностного монтажа бывают в основном двух видов:
- Металлостеклянные – в виде стеклянного цилиндра с металлическими выводами-заглушками. Таков, например, распространенный корпус SOD80. Подобные корпуса удобно маркировать разноцветными кольцами. Цвет и количество определяют тип прибора, а расположение – распиновку (обычно кольца наносят в районе катода).
- Пластиковые и керамические – в виде параллелепипедов с ленточными выводами (площадками) под поверхностный монтаж. Маркируются чаще всего полосами около катодного вывода или точками.
Подробно о напряжении светодиода — как узнать рабочий ток
Типы и размеры наиболее применяемых корпусов для двухвыводных элементов собраны в таблицу.
| Корпус | Материал | Габариты | |
|---|---|---|---|
| Длина, мм | Ширина (диаметр), мм | ||
| MELF (0207), он же SOD-80 | Металлостеклянный | 5,8 | 2,2 |
| MiniMELF (0204) | Металлостеклянный | 3,6 | 1,4 |
| MiniMELF (0102) | Металлостеклянный | 2,2 | 1,2 |
| DO-214AC (SMA) | Пластик | 4..4,6 | 2,5..2,9 |
| DO-214AA (SMB) | Пластик | 4,06..4,7 | 3,3..3,94 |
| DO-214AB (SMC) | Пластик | 6,6..7,11 | 5,59..6,22 |
| DL-35 | Металлостеклянный | 3,5 | 1,45 |
| Power DI123 | Пластик с теплоотводящей подложкой | 2,8 | 1,78 |
| SOT-23 (с тремя выводами, используется для сборок из 2 диодов) | Пластик | 2,8..3,0 | 1,2..1,4 |
| SM-1 | Металлостеклянный | 5 | 2,5 |
| SOD-323 | Пластик | 1,6..1,8 | 1,2..1,4 |
| SOD-123 | Пластик | 2,55..2,85 | 1,4…1,7 |
| SOD-523 | Пластик | 1,6 | 0,8 |
| SOD-882 | Пластик | 1 | 0,5 |
В отдельную категорию надо выделить корпуса для СМД-светодиодов. Они имеют специфическую конструкцию. Плоский параллелепипед сверху покрыт слоем люминофора и компаунда, а с противоположных торцов расположены выводы под пайку. Снизу находится металлическая подложка для отведения тепла.
Обозначение и цветовая маркировка диодов
На текущий момент в мире не существует единого стандарта маркировки SMD диодов. Некоторые производители обозначают лишь общее назначение прибора цветом корпуса:
- черный – диод общего назначения;
- желтый – переключательный элемент;
- зеленый – диод Шоттки;
- голубой – стабилитрон.
Но это правило соблюдается не всегда. Имея определенный опыт, по габаритам корпуса можно еще приблизительно установить ток, на который рассчитан прибор (чем больше размеры, тем выше рассеиваемая мощность). Об остальных параметрах придется догадываться самостоятельно.
Цифровое обозначение корпусов светодиодов под поверхностный монтаж наиболее понятно и наглядно. Четыре цифры обозначают размеры в плане – длину и ширину. Так, LED, имеющий длину 38 мм, а ширину – 25 мм, является типоразмером 3825.
Наиболее распространенной практикой является нанесение на корпус буквенного или буквенно-цифрового обозначения. Здесь фирмы-изготовители не связаны никакими стандартами и международными соглашениями, и каждый производитель может разрабатывать свою систему кодировки. Для распространенных элементов в пластиковом корпусе литерно-цифровое обозначение приведено в таблице.
| Тип | Количество элементов в корпусе | Обозначение |
|---|---|---|
| BAS16 | 1 | JU,A6 |
| BAS21 | 1 | JS |
| BAV70 | 2 | JJ/A4 |
| BAV99 | 2 | JK, JE, A7 |
| BAW56 | 2 | JD, A1 |
| BAT54S1 | 2 | L44 |
| BAT54C1 | 2 | L43 |
| BAV23S | 2 | L31 |
Цветовая маркировка в виде кольцевых полос обычно используется для приборов в цилиндрических металлостеклянных корпусах. Обычно метки наносятся в районе катода и состоят из одного-двух колец.
| Тип | Первое кольцо (от вывода катода) | Второе кольцо |
|---|---|---|
| BA682, BA482 | красное | — |
| BA683, BA483 | красное | оранжевое |
| LL4148, BAS32 | черное | — |
| BAV100, BAV18 | зеленое | черное |
| BAV101, BAV19 | зеленое | коричневое |
| BAV102, BAV20 | зеленое | красное |
| BAV103, BAV21 | зеленое | оранжевое |
| BB215, BB405B | белое | зеленое |
Существует мнение, что производители полупроводниковых приборов намеренно затрудняют идентификацию элементов. Это, якобы, затрудняет подбор аналогов и заставляет пользователей для ремонта электронной аппаратуры обращаться только в авторизованные сервисные центры.
Обозначение и цветовая маркировка стабилитронов
Самый удобный вариант – когда маркировка стеклянных стабилитронов выполнена в виде цифры, означающей напряжение стабилизации. Оценить приблизительный максимальный рабочий ток можно по габаритам, и этих двух параметров хватит для многих случаев. Если потребуется знать более глубокие характеристики (динамическое сопротивление и т.п.), придется прибегнуть к помощи справочников.
Отечественные выводные металлостеклянные стабилитроны, как упоминалось выше, маркируются цветными кольцами.
| Тип прибора | Метка в районе анода | Метка в районе катода |
|---|---|---|
| КС133А | голубая | белая |
| 2С133А | белая | черная |
| КС139А | зеленая | белая |
| 3С139А | зеленая | черная |
| КС147А | серая (синяя) | белая |
| 2С147А | — | черная |
| КС156А | оранжевая | белая |
| 2С156А | оранжевая | черная |
| КС168А | красная | белая |
| 2С168А | красная | черная |
| КС175Ж | белая | — |
| КС182Ж | желтая | — |
| КС191Ж | красная | — |
Определив тип по цветовой маркировке, можно узнать параметры прибора из даташитов.
Импортные SMD-стабилитроны также могут иметь метку в районе катода. К сожалению, стандарта на цветовую маркировку нет. В большинстве случаев полоса на корпусе белая. Если позволяют размеры, производитель может нанести на корпус напряжение стабилизации в вольтах (в лучшем случае). Встречается и символьная маркировка типов «зенеров», но она может отличаться от производителя к производителю. Для стабилитронов производства Mouser серий BZX884S и BZT52 в пластмассовом корпусе символьные обозначения типов приведены в таблице.
| Тип прибора | Uстабилизации, В | Обозначение |
| BZX884S-XXX (корпус SOD882) | ||
| B2V4 2A | 2,4 | 2A |
| B15 | 15 | 2U |
| C2V4 | 2,4 | 4K |
| C15 | 15 | 4C |
| B2V7 | 2,7 | 2B |
| B16 | 16 | 2V |
| C2V7 | 2,7 | 4L |
| C16 | 16 | 4D |
| B3V0 | 3,0 | 2C |
| B18 | 18 | 2W |
| C3V0 | 3,0 | 4R |
| C18 | 18 | 4E |
| B3V3 | 3,3 | 2D |
| B20 | 2X | |
| C3V3 | 3,3 | 4S |
| C20 | 20 | 4F |
| B3V6 | 3,6 | 2E |
| B22 | 22 | 2Y |
| C3V6 | 3,6 | 4T |
| C22 | 22 | 4G |
| B3V9 | 3,9 | 2F |
| B24 | 24 | 2Z |
| C3V9 | 3,9 | 4U |
| C24 | 24 | 4H |
| B4V3 | 4,3 | 2G |
| B27 | 27 | 3A |
| C4V3 | 4,3 | 4U |
| C27 | 27 | 4J |
| B4V7 | 4,7 | 2H |
| B30 | 30 | 3B |
| C4V7 | 4,7 | 4Y |
| C30 | 30 | 4M |
| B5V1 | 5,1 | 2J |
| B33 | 33 | 3C |
| C5V1 | 5,1 | 5B |
| C33 | 33 | 4N |
| B5V6 | 5,6 | 2K |
| B36 | 36 | 3D |
| C5V6 | 5,6 | 5C |
| C36 | 36 | 4P |
| B6V2 | 6,2 | 2L |
| B39 | 39 | 3E |
| C6V2 | 6,2 | 5F |
| C39 | 39 | 4Q |
| B6V8 | 6,8 | N3 |
| B43 | 43 | 3F |
| C6V8 | 6,8 | 5G |
| C43 | 43 | 4V |
| B7V5 | 7,5 | 2M |
| B47 | 47 | 3G |
| C7V5 | 7,5 | 5J |
| C47 | 47 | 4W |
| B8V2 | 8,2 | 2N |
| B51 | 51 | 3H |
| C8V2 | 8,2 | 5K |
| BZT52-XXX (корпус SOD-123) | ||
| C2V4 | 2,4 | W1 |
| C6V2 | 6,2 | WB |
| C2V7 | 2,7 | W2 |
| C3V0 | 3,0 | W3 |
| C3V3 | 3,3 | W4 |
| C3V6 | 3,6 | W5 |
| C3V9 | 3,9 | W6 |
| C4V3 | 4,6 | W7 |
| C4V7 | 4,7 | W8 |
| C5V1 | 5,1 | W9 |
| C5V6 | 5,6 | WA |
У других производителей коды могут совпадать с приведенными, а могут не совпадать. Единого стандарта, как и для обычных диодов, не существует.
Характеристики популярных моделей
В производстве электронной продукции широко применяется маломощный импульсный диод LL4148. Он имеет характеристики:
- материал – кремний;
- наибольший прямой ток – не менее 150 мА;
- обратное напряжение – минимум 100 В;
- емкость – не более 4 пФ;
- время переключения – не более 4 нс.
Отечественным аналогом является КД521 (КД522), но он выпускается только в выводном исполнении.
Прибор BAS16 имеет характеристики:
- материал – кремний;
- наибольший прямой ток – не менее 215 мА;
- обратное напряжение – минимум 85 В;
- емкость – не более 2 пФ;
- время переключения – не более 0,006 мкс.
Если рассматривать стабилитрон BZX884S-C2V4, то надо обратить внимание на его небольшой прямой ток – до 200 мА. Другие параметры таковы:
- напряжение стабилизации – 2,4 вольта;
- номинальный ток стабилизации – 5 мА;
- дифференциальное сопротивление при токе 1 мА – 275 (максимально 600) Ом;
- дифференциальное сопротивление при токе 5 мА – 70 (максимально 100) Ом;
- емкость – не более 260 пФ.
Для наглядности рекомендуем видео
Очевидно, что имеется определенное ограничение на характеристики элементов, выпускаемых для поверхностного монтажа. Такая конструкция затрудняет установку мощного электронного компонента на большой, эффективный радиатор, поэтому в корпуса SMD «пакуют» большей частью маломощные элементы, не требующие отведения тепла в большом количестве.
Панков Алексей
Инженер-электрик. Специалист по проектированию и эксплуатации электротехнических изделий.
