вибір стабилитрона

Така схема може знадобитися, наприклад, для живлення будь-якого пристрою з невеликим споживанням від бортової мережі автомобіля.

Отже, для початку розрахуємо значення опору R. Мінімальна напруга на вході дорівнює 11 В. При такій напрузі ми повинні забезпечити струм на навантаженні не менше 100 мА (або 0,1 А). Закон Ома дозволяє визначити опір резистора: Тобто ланцюг для забезпечення заданого струму на навантаженні повинна мати опір не більше 110 Ом.

На стабілітроні падає напруга 9 В (в нашому випадку). Тоді при струмі 0,1 А еквівалент навантаження: Тоді, для того щоб забезпечити на навантаженні струм 0,1 А, резистор повинен мати опір: З урахуванням того, що сам стабілітрон теж споживає струм, можна вибрати кілька менший опір зі стандартного ряду Е24 статтю про резисторах). Але, так як стабілітрон споживає невеликий струм, цим значенням в більшості випадків можна знехтувати.

Тепер визначимо максимальний струм через стабілітрон при максимальному вхідному напрузі і відключеному навантаженні. Розрахунок потрібно виконувати саме при відключеному навантаженні, так як навіть якщо у вас навантаження буде завжди підключена, не можна виключити ймовірність того, що який-небудь проводок відпаяні і навантаження відключиться.

Отже, обчислимо падіння напруги на резисторі R при максимальному вхідному напрузі: А тепер визначимо струм через резистор R з того ж закону Ома: Так як резистор R і стабілітрон VD включені послідовно, то максимальний струм через резистор буде дорівнює максимальному току через стабілітрон (при відключеному навантаженні), тобто Потрібно ще розрахувати потужність розсіювання резистора R. Але тут це ми робити не будемо, оскільки дана тема детально описана в статті Резистори.

А ось потужність розсіювання стабилитрона розрахуємо: Потужність розсіювання - дуже важливий параметр, який часто забувають врахувати. Якщо виявиться, що потужність розсіювання на стабілітроні перевищить максимально допустиму, то це призведе до перегріву стабилитрона і виходу його з ладу. Хоча при цьому струм може бути в межах норми. Тому потужність розсіювання як для резистором R, так і для стабілітрона VD потрібно завжди розраховувати.

Залишилося підібрати стабілітрон за отриманими параметрами:

UСТ = 9 В - номінальна напруга стабілізації
IСТ.МАКС = 300 мА - максимально допустимий струм через стабілітрон
Рмакс = 2700 мВт - потужність розсіювання стабилитрона при IСТ.МАКС

За цими параметрами в довіднику знаходимо відповідний стабілітрон. Для наших цілей підійде, наприклад, стабілітрон Д815В.

Треба сказати, що цей розрахунок досить грубий, так як він не враховує деякі параметри, такі, наприклад, як температурні похибки. Однак в більшості практичних випадків описаний тут спосіб підбору стабілітрона цілком підходить.

Стабілітрони серії Д815 мають розкид напруг стабілізації. Наприклад, діапазон напруг Д815В - 7,4 ... 9,1 В. Тому, якщо потрібно отримати точне напруга на навантаженні (наприклад, рівно 9 В), то доведеться досвідченим шляхом підібрати стабілітрон з партії кількох однотипних. Якщо немає бажання возитися з підбором «методом тику», то можна вибрати стабілітрони іншій серії, наприклад серії КС190. Правда, для нашого випадку вони не підійдуть, оскільки мають потужність розсіювання не більше 150 мВт. Для підвищення вихідної потужності стабілізатора напруги можна використовувати транзистор. Але про це якось іншим разом ...

І ще. У нашому випадку вийшла задоволена велика потужність розсіювання стабилитрона. І хоча за характеристиками для Д815В максимальна потужність 8000 мВт, рекомендується встановлювати стабілітрон на радіатор, особливо якщо він працює в складних умовах (висока температура навколишнього середовища, погана вентиляція і т.п.).

Якщо необхідно, то нижче ви можете виконати описані вище розрахунком для вашого випадку