Д814 — стабилитрон

Назначение

Д814 по паспорту — стабилитрон, но по роли в схеме это рабочий элемент параметрического стабилизатора: включённый в обратном (пробивном) направлении через гасящий резистор, он держит на выводах фиксированное напряжение Uст и тем самым задаёт опорный уровень, от которого зависит вся остальная схема. Ток через стабилитрон ограничивает резистор Rгас, включённый последовательно от источника питания: пока входное напряжение и ток нагрузки колеблются в допустимых пределах, Uст на самом Д814 почти не меняется, а колебания «съедает» падение на Rгас и изменение тока через стабилитрон — в этом и состоит суть параметрической стабилизации. Серия Д814А…Д814Д перекрывает диапазон опорных напряжений примерно от ~7 до ~14 В — каждая литера фактически отдельный номинал Uст, и выбор конкретного индекса серии равносилен выбору нужного эталонного напряжения под задачу.

Как выбирают литеру и где применяется

Подбор литеры — это подбор Uст под конкретный узел: нужно опорное около 9 В для термостабильного узла компаратора — смотрят в сторону Д814Б/Д814В, нужно ближе к 12 В на выходе простого стабилизатора — берут Д814Г. Рабочую точку задаёт не только литера, но и ток стабилизации Iст, который выставляют гасящим резистором из разницы входного напряжения и Uст: ток должен укладываться между паспортными Ic1 (минимум, при котором стабилизация ещё держится) и Ic2 (максимум, ограниченный допустимой рассеиваемой мощностью). Классические места применения — параметрические стабилизаторы напряжения в простых линейных блоках питания (стабилитрон плюс гасящий резистор, иногда с усилительным транзистором для повышения нагрузочной способности), источники опорного напряжения для компараторов, измерительных и пороговых узлов, а также цепи термокомпенсации, где Д814 через дополнительный прямосмещённый кремниевый диод подстраивают под нужный температурный ход. Когда стабилизированный ток нужен заметно больше того, что тянет один стабилитрон, Д814 напрямую нагрузку не несёт — его ставят опорным элементом в цепи базы (или затвора) проходного транзистора: транзистор берёт на себя ток нагрузки, а стабилитрон лишь держит образцовое напряжение и почти не участвует в силовой части схемы. Такая связка «стабилитрон-эталон плюс силовой транзистор» держит нагрузочную способность на порядок выше, чем чистая параметрическая схема на одном Д814.

Технические характеристики

Частые вопросы

Чем отличаются Д814А, Б, В, Г, Д между собой? Только величиной опорного напряжения Uст — технология, корпус и логика применения общие. А — самая низковольтная литера серии (~7…8,5 В), Д — самая высоковольтная (~11,5…14 В), остальные буквы заполняют диапазон между ними.

Как получить опорное напряжение, которого нет ни у одной литеры? Стабилитрон включают последовательно с обычным кремниевым диодом в прямом направлении — каждый такой диод добавляет к Uст ещё ~0,6…0,7 В, и так эталон подстраивают без подбора экзотических деталей или прецизионных резисторов.

Почему стабилитрон в рабочей схеме греется — это нормально? Да: через него постоянно течёт ток стабилизации Iст при падении Uст, то есть на нём рассеивается мощность — умеренный нагрев в пределах паспортной Pрас штатный режим. Важно не превышать Ic2 и, если рабочий ток близок к максимуму, предусмотреть отвод тепла.

Аналоги

У советской серии нет однозначных зарубежных «двойников» — соответствие подбирают по напряжению стабилизации и допустимому току, а не по номеру детали: 1N4740, 1N4739, BZX55C10 — зарубежные стабилитроны близких опорных напряжений; при замене стоит свериться с допустимым током и мощностью рассеяния.

См. также

КС156А — стабилитрон опорного напряжения ~5,6 В; КС168А — стабилитрон ~6,8 В; Д818 — прецизионный стабилитрон.