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TECSUP - PFR Electrónica
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Unidad VI
FFUUEENNTTEE DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIIÓÓNN RREEGGUULLAADDAA CCOONN DDIIOODDOO ZZEENNEERR
1. REGULADORES ELECTRÓNICOS
Esta va a ser la última etapa dentro de nuestra fuente de alimentación. Aunque ya tenemos una corriente continua casi perfecta después del paso por las tres etapas anteriores, todavía hay aparatos electrónicos que no se conforman con que la corriente pase por un filtro y necesitan mejorarla usando dispositivos electrónicos. Una fuente de alimentación regulada ideal es la que mantiene constante la tensión de salida a pesar de los cambios en la tensión de entrada. En estos reguladores toda la energía que no hemos liberado en la carga la tenemos que liberar en el regulador, aunque no sea aprovechada. Sin embargo, El dispositivos más simple que se usan para regular las fuentes de alimentación es el diodos Zener.
Símbolo:
El diodo zener sirve para regular o estabilizar el voltaje en un circuito. Esto quiere decir que tiene la propiedad de mantener en sus extremos una tensión constante gracias a que aumenta la corriente que circula por el.
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CURVA CARACTERÍSTICAS
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES Trabaja en la zona inversa Pequeñas variaciones de tensión originan grandes cambios de corriente. Polarizado directa- mente actua como un diodo normal Polarizado inversamente, fluye una pequeña corriente de saturación Alcanza la región destructiva Zener en Vz. La Tensión Zener se mantiene constante. En el cuerpo del diodo suele venir indicada la tensión a la que estabiliza, ejemplos:
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Ejemplo 5V1 Diodo zener que estabiliza a 5,1 voltios 6V2 Diodo zener que estabiliza a 6,2 voltios Según el código de identificación europeo será: Ejemplo: B Z Y 79 - C 15 BZY79.....Indica el tipo de diodo zener - C ...........Indica la tolerancia, A= 1%, B= 2%, C= 5%, D= 10%, E= 15% - 15 ..........Indica que el zener estabiliza a 15 voltios Sus especificaciones técnicas son: La Tensión Zener(Vz).;Máxima disipación de Potencia; Máxima temperatura;I inversa de fuga
Circuito ejemplo: El diodo zener se utiliza en los circuitos, con polarización inversa, es decir positivo en el cátodo y negativo en el ánodo.
FUNCIONAMIENTO DEL DIODO ZENER Al colocar un diodo tipo zener intercalado en un circuito la carga a alimentar (R L) y el condensador de filtro (Cf), se origina una regulación real de tensión en la alimentación de la carga. Esto se debe a que estos diodos zener se fabrican de forma específica para que se comporten como un diodo normal si no se alcanza la tensión zener (ya comentada) y responden, con una elevada corriente ante pequeñas variaciones de tensión si trabajamos en esa zona. La utilización de esta característica hace que el diodo realice una regulación de tensión. Dicha tensión es indicada en la cápsula del mismo y viene prefijada de fábrica.
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De todos modos el diodo necesita el concurso de una resistencia limitadora para configurar totalmente la etapa "reguladora". El cálculo de dicha resistencia es sencillo si aplicamos la fórmula siguiente:
V - VZ R = IL + IZ
Siendo: V: Tensión en la salida del filtro (Cf) VZ: Tensión zener o tensión de salida IL: Corriente que circula por la carga. IZ: Corriente que circula por el zener (IZ = 10 % IL) Por ejemplo Si deseamos estabilizar a 12 V una tensión de entrada de 18 V y si la carga consume 100 mA tenemos que:
Si aplicamos la Ley de Ohm podemos deducir que la potencia de la resistencia y del diodo zener deberán ser de:
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FORMAS DE ONDA DE UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN REGULADA CON DIODO ZENER
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2. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS FUENTES DE ALIMENTACIÓN
