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Catégorie :Category: mViewer GX Creator Lua TI-Nspire
Auteur Author: kennet67
Type : Classeur 3.6
Page(s) : 26
Taille Size: 2.08 Mo MB
Mis en ligne Uploaded: 12/09/2019 - 01:54:52
Uploadeur Uploader: kennet67 (Profil)
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Visibilité Visibility: Archive publique
Shortlink : http://ti-pla.net/a2316864

Description 

gativa aplicada aparecerá a través del diodo que actúa como circuito abierto y el voltaje negati- DIODOS ZENER 95
vo a través del sistema fijo a 0 V, como se muestra en la figura 2.104b.
De este modo, el voltaje a través del sistema aparecerá como se muestra en la figura 2.105c.



El uso del diodo Zener como regulador es tan común que se consideran tres condiciones en
torno al análisis del regulador Zener básico. El análisis brinda una excelente oportunidad de co-
nocer mejor la respuesta del diodo Zener a diferentes condiciones de operación. La configura-
ción básica aparece en la figura 2.106. El análisis primero es para cantidades fijas, seguido por
un voltaje de alimentación fijo y una carga variable y por último una carga fija y una alimenta- R
ción variable.
IZ
+ +
Vi y R fijos Vi VZ RL
– – PZM
Las redes más sencillas de reguladores Zener aparecen en la figura 2.106. El voltaje de cd apli-
cado es fijo, lo mismo que el resistor de carga. El análisis se puede dividir en dos pasos.
1. Determine el estado del diodo Zener eliminándolo de la red y calculando el voltaje a
través del circuito abierto resultante. FIG. 2.106
Aplicando el paso 1 a la red de la figura 2.106 se obtiene la red de la figura 2.107, donde la Regulador Zener básico.
aplicación de la regla del divisor de voltaje da por resultado

RLVi
V = VL = (2.16)
R + RL R

Si V Ú VZ, el diodo Zener está encendido y se puede sustituir el modelo equivalente apropiado.
Si V 6 VZ, el diodo está apagado y se sustituye la equivalencia de circuito abierto. + + +
Vi V VL RL
2. Sustituya el circuito equivalente apropiado y resuelva para la cantidad desconocida – –

deseada.
Para la red de la figura 2.106, el estado “encendido” produce la red equivalente de la figu-
ra 2.108. Como los voltajes a través de los elementos en paralelo deben ser los mismos, en-
contramos que
FIG. 2.107
Determinación del estado del
VL = VZ (2.17) diodo Zener.




IZ

 
VZ
 
PZM




FIG. 2.108
Sustitución del equivalente Zener en la
situación de “encendido”.


La corriente a través del diodo Zener se determina con la ley de corrientes de Kirchhoff. Es
decir,
IR = IZ + IL

y IZ = IR - IL (2.18)
donde
VL VR Vi - VL
IL = y IR = =
RL R R
96 APLICACIONES La siguiente ecuación determina la potencia disipada por el diodo Zener
DEL DIODO
PZ = VZ IZ (2.19)
la cual debe ser menor que PZM especificada para el dispositivo.
Antes de continuar, es muy importante tener presente que el primer paso se empleó sólo pa-
ra determinar el estado del diodo Zener. Si el diodo Zener está “encendido”, el voltaje a través
del diodo no es de V volts. Cuando el sistema está encendido, el diodo Zener se encenderá en
cuanto el voltaje a través del diodo Zener sea de VZ volts. Se “mantendrá” entonces a este nivel
y nunca alcanzará el nivel más alto de V volts.



EJEMPLO 2.26
a. Para la red del diodo Zener de la figura 2.109, determine VL, VR, IZ y PZ.
b. Repita la parte (a) con RL = 3 kÆ.

 VR 


IZ 

Vi VL





FIG. 2.109
Regulador de diodo Zener del ejemplo 2.26.
Solución:
a. Siguiendo el procedimiento sugerido, dibujamos de nuevo la red mostrada en la figura 2.110.




V




FIG. 2.110
Determinación de V para el regulador
de la figura 2.109.

Aplicando la ecuación (2.16) el resultado es
RLVi 1.2 kÆ116 V2
V = = = 8.73 V
R + RL 1 kÆ + 1.2 kÆ
Como V  8.73 V es menor que VZ  10 V, el diodo está “apagado”, como se muestra en las
características de la figura 2.111. Sustituyendo los resultados del circuito abierto equivalente en
la misma red de la figura 2.110, donde encontramos que
VL = V = 8.73 V
VR = Vi - VL = 16 V - 8.73 V = 7.27 V
IZ = 0A
y PZ = VZ IZ = VZ10 A2 = 0 W
b. Aplicando la ecuación (2.16) resulta
FIG. 2.111
RLVi 3 kÆ116 V2
Punto de operación resultante V = = = 12 V
para la red de la figura 2.109. R + RL 1 kÆ + 3 kÆ
98 APLICACIONES Una vez que el diodo se “enciende”, el voltaje R permanece fijo en
DEL DIODO
VR = Vi - VZ (2.22)

e IR permanece fija en

VR
IR = (2.23)
R

La corriente Zener

IZ = IR - IL (2.24)

con la que se obtiene una IZ mínima cuando IL alcanza su valor máximo y una IZ máxima cuando
IL alcanza un valor mínimo, puesto que IR es constante.
Como IZ está limitada a IZM según la hoja de datos, no afecta el intervalo de RL y por consi-
guiente de IL. Sustituyendo IZM por IZ se establece la IL mínima como

ILmín = IR - IZM (2.25)
y la resistencia de carga máxima como

VZ
RL máx = (2.26)
...

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