Стабилитрон: параметрический стабилизатор

Как считать вручную

Параметрический стабилизатор — резистор R и стабилитрон VD, включённый в обратном (пробойном) направлении параллельно нагрузке. R гасит разницу между входным и стабилизированным напряжением, стабилитрон держит на выходе своё напряжение пробоя Uст, пока через него течёт ток не ниже минимального тока стабилизации Iст.мин (для мелких стабилитронов обычно около 5 мА, для более мощных — в даташите).

Худший случай для тока стабилитрона — минимальное входное напряжение и максимальный ток нагрузки: именно тогда через R остаётся меньше всего тока стабилитрону. Резистор подбирают так, чтобы даже в этом случае ток стабилитрона не упал ниже Iст.мин: R = (Uвх.мин − Uст) / (Iн.макс + Iст.мин). Номинал берётся из стандартного ряда E24 не больше расчётного — меньшее сопротивление даёт больший ток, а не наоборот, поэтому запас по стабилизации сохраняется.

Худший случай по нагреву — максимальное входное напряжение и отсутствие нагрузки: тогда весь ток идёт через стабилитрон. Ток в этом режиме — I = (Uвх.макс − Uст) / R, мощность на стабилитроне —Pст = Uст · I, на резисторе — PR = (Uвх.макс − Uст)² / R. Реальные резистор и стабилитрон берут с запасом по мощности (в полтора–два раза больше расчётной) — до ближайшего стандартного номинала 0,125/0,25/0,5/1/2 Вт.

Параметрический стабилизатор держит только небольшой ток — на нём всегда греется лишний резистор, а при токе нагрузки в десятки миллиампер и больше мощность становится неудобной. Для заметного тока нагрузки лучше взять активный стабилизатор — см. LM317 / LM338.