Газоразрядные стабилитроны. Инструкции

Газоразрядные стабилитроны

Для стабилизации напряжения на маломощных нагрузках при токах до нескольких десятков миллиампер применяются стабилитроны тлеющего и коронного разрядов и стабилитроны с положительным столбом (при больших токах нагрузки используются электронные стабилизаторы). Стабилитроны - газоразрядные неуправляемые приборы, предназначенные для поддержания неизменным выходного напряжения на нагрузке при изменении нагрузочного тока или напряжения в питающей сети. По способу использования стабилитроны подразделяются на две группы. Первая группа - стабилитроны для непосредственной стабилизации напряжения, у которых рабочая точка при колебаниях входного напряжения перемещается в пределах всей характеристики от I мин до I макс. Эти стабилитроны работают при токах от 20 до 200 ма. Вторая группа - стабилитроны опорного напряжения, применяются в электронных стабилизаторах и работают при определенном токе, не превышающем 5 ма. По сравнению со стабилитронами первой группы у опорных стабилитронов площадь катода, как и размеры всего прибора, малы.

Стабилитроны выполняются в стеклянных или керамических оболочках - баллонах, наполненных смесью инертных газов под давлением от 20 до 80 мм рт. ст. Баллоны выполняются нескольких видов: стеклянные с октальным цоколем, стеклянные миниатюрные, стеклянные сверхминиатюрные и керамические. Стабилитрон содержит два металлических электрода: анод и катод. Анод чаще всего выполнен в виде стержня, вокруг которого на расстоянии расположен цилиндрический катод из никеля. Катод имеет большую по сравнению с анодом площадь, так как чем больше поверхность катода, тем больше максимальный ток, при котором происходит тлеющий разряд в режиме нормального катодного падения потенциала. Для снижения зажигающего и рабочего напряжения катоды активируются. В некоторых стабилитронах для снижения напряжения зажигания имеется специальный штырек, приваренный к катоду с внутренней стороны и направленный радиально в сторону анода. Высоким постоянством стабилизированного напряжения отличаются стабилитроны с молибденовым беспримесным катодом (материалом высокой чистоты).

Стабилитроны тлеющего разряда предназначены в основном для непосредственной стабилизации напряжения при токах до нескольких десятков миллиампер и напряжениях до 300 в. Баллоны наполняются неоном с примесью аргона при давлении 20-80 мм рт. ст. Зажигаются мгновенно.

Стабилитроны коронного разряда предназначены как для непосредственной стабилизации напряжения, так и в качестве опорных элементов в высоковольтных электронных стабилизаторах при токах не более 1,5 ма и напряжениях от 300 в до 30 кв. Применяются в цепях питания фотоумножителей, электронно-оптических преобразователей изображений, а также в цепях отражательных электродов клистронов. Баллоны наполняются смесью водорода и азота. Эти стабилитроны относительно стабилитронов тлеющего разряда имеют более пологие вольт-амперные характеристики и увеличенную проводимость до возникновения разряда (утечка до 2 мка). Для возникновения разряда необходимо время до 30 сек.

Стабилитроны работают только в цепях постоянного тока. При включении напряжения следует соблюдать полярность (катод стабилитрона обозначается кружком). Ток, проходящий через стабилитрон, не должен выходить за пределы, указанные в справочной документации, что является показателем правильного выбора режима стабилизации. Необходимо помнить, что при отключении нагрузки ток, проходящий через стабилитрон, возрастает. Это иногда выводит стабилитрон из строя.

Стабилитроны одного типа нельзя соединять параллельно, так как при этом невозможно обеспечить одновременность их зажигания и одинаковый режим работы. Однотипные по току стабилитроны можно соединять последовательно для повышения стабилизируемого напряжения или образования делителя напряжений.

Некоторые стабилитроны имеют в цоколе перемычку, которую можно включить в цепь повышающей обмотки силового трансформатора или в цепь высокого напряжения выпрямителя и тем самым предохранить от пробоя конденсаторы, находящиеся в цепях фильтра после стабилитрона.

Новые стабилитроны рекомендуется перед установкой в схему отформовать рабочим током в течение 40-80 ч. В конце формовки параметры стабилитрона стабилизируются и не изменяются в процессе эксплуатации.

Обозначение основных типов стабилитронов состоит из трех элементов. Первый элемент - буквы СГ (стабилитрон газонаполненный); второй - порядковый номер прибора; третий - буква, характеризующая конструкцию стабилитрона: С - стеклянный, П - миниатюрный (стеклянный), Б - сверхминиатюрный (стеклянный), К - в керамической оболочке. Стабилитроны с дополнительными эксплуатационными качествами в конце обозначений после тире имеют дополнительные буквы: В - повышенной надежности и механической прочности, Е - повышенной долговечности, И - предназначенные для работы в импульсном режиме.

Напряжение зажигания - напряжение, при котором возникает тлеющий разряд. Напряжение горения (стабилизации) - рабочее напряжение на стабилитроне, при котором рабочая точка на характеристике расположена в пределах токов стабилизации, указанных в справочной документации. Ограничительное сопротивление - сопротивление резистора, включаемого последовательно в цепь стабилитрона для ограничения газоразрядного тока и обеспечения работы схемы стабилизации.