3.2 Область зажигания разряда

Для удобства применения стабилитронов желательно, чтобы напряжение зажигания разряда превышало напряжение стабилизации на минимальную величину. Это пожелание выполняется в минимуме кривой Пашена, где величина Uз равна напряжению стабилизации. Однако если произведение pd выбрать равным значению (pd)min, то в процессе работы прибора уменьшение давления за счет поглощения газа электродами приведет к переходу произведения pd на левую ветвь кривой Пашена и к недопустимому росту напряжения стабилизации. Поэтому произведение pd выбирают несколько больше (pd)min, так что напряжение зажигания на 20 - 50 % превышает напряжение стабилизации. Напряжение зажигания рассчитывается по следующей формуле:

. (1.6)

Соотношения (1.4) - (1.6) позволяют при физическом проектировании стабилитрона по заданным параметрам Uз и Imax выбрать давление газа, межэлектродное расстояние и площадь катода. Из соотношений (1.4) и (1.5) следует, что необходимая площадь катода уменьшается с ростом давления газа. Это открывает возможность миниатюризации стабилитронов, предел которой определяется повышением температуры приборов при уменьшении их габаритов и неизменности подводимой мощности. Разогрев ведёт к выделению газов из катода и оболочки, к изменению состава газового наполнения и напряжения стабилизации, к сокращению срока службы. Допустимая удельная (на единицу площади катода) мощность Р1 составляет 0,1 - 1 Вт/см2. Более высокие значения Р1 характерны для металлокерамических приборов, у которых катод является элементом вакуумной оболочки и хорошо охлаждается конвективными потоками воздуха. С учетом величины Р1 максимально допустимое давление газа pmax определяется по следующему соотношению:

. (1.7)