8/12/2019 Diseo Del Regulador Zener

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Diseo del Regulador Zener

Es importante conocer el intervalo de variacin de la tensin de entrada (VAA) y de la corriente de

carga (IL) para disear el circuito regulador de manera apropiada. La resistencia R debe ser

escogida de tal forma que el diodo permanezca en el modo de tensin constante sobre el intervalo

completo devariables.

La ecuacin del nodo para el circuito de la figura 4 nos dice que:

Para asegurar que el diodo permanezca en la regin de tensin constante (ruptura), se examinan

los dos extremos de las condiciones de entrada salida:

1. La corriente a travs del diodo IZ es mnima cuando la corriente de carga IL es mxima yla fuente de tensin VAA es mnima.

2. La corriente a travs del diodo IZ es mxima cuando la corriente de carga IL es mnima yla fuente de tensin VAA es mxima

Cuando estas caractersticas de los dos extremos se insertan en la ecuacin (3), se encuentra:

En un problema prctico, es razonable suponer que se conoce el intervalo de tensiones de entrada,

el intervalo de corriente de salida y el valor de la tensin zener deseada. La ecuacin (6) representa

por tanto una ecuacin con dos incgnitas, las corrientes zener mxima y mnima. Se encuentra

una segunda ecuacin examinando la figura 5. Para evitar la porcin no constante de la curva

caracterstica una regla prctica que constituye un criterio de diseo aceptable es escoger la

mxima corriente zener 10 veces mayor que la mnima, es decir:

http://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTES

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Resolviendo entonces para la mxima corriente zener, se obtiene:

Caractersticas del regulador de voltaje con diodo Zener

El diodo Zener se puede utilizar para regular una fuente de voltaje. Este semiconductor se fabrica

en una amplia variedad de voltajes y potencias que van desde menos de 2 voltios hasta varios

cientos de voltios, y la potencia que pueden disipar va desde 0.25 watts hasta50 watts o ms.

La potencia que disipa un diodo Zener es simplemente la multiplicacin del voltaje para el que fue

fabricado por la corriente que circula por l, es decir:

Pz = Vz x Iz

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Donde:

- Iz = Corriente que pasa por el diodo Zener

- Pz = Potencia del diodo zener (dato del fabricante)

- Vz = Voltaje del diodo zener (dato del fabricante)

Ejemplo: La corriente mxima que un diodo Zener de 10 Voltios y 50 Watts, podr soportar ser:

Iz = Pz / Vz = 50/10 = 5 Amperios

Clculo de resistor limitador Rs:

Elclculo del resistor Rs est determinado por la corriente que consumir la carga (la que se

encuentra conectada a esta fuente de voltaje).Ver esquema del regulador de voltaje con diodo

Zener, con el resistor Rs conectado entre Vin y el ctodo del Zener:

Este resistor se puede calcular con la siguiente frmula:

Donde:

http://www.monografias.com/trabajos7/caes/caes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/caes/caes.shtml

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- Ven (min): es el valor mnimo del voltaje de entrada. (Recordar que es un voltaje no regulado y

puede variar sus parmetros)

- IL (max): es el valor de la mxima corriente que pedir la carga.

Aplicaciones

DIODO ZENER COMO ELEMENTO DE PROTECCIN:

Se coloca el diodo Zener en paralelo con el circuito a proteger, si el voltaje de fuente crece por

encima de VZ el diodo conduce y no deja que el voltaje que llega al circuito sea mayor a VZ. No se

debe usar cuando VF > VZ por largos periodos detiempopues en ese caso se daa el diodo. Se

aplica acompaado de lmparas de nen o de descargadores degaspara protegercircuitos de

descargas elctricas por rayos.

DIODO ZENER COMO CIRCUITO RECORTADOR:

Se usa confuentesAC o para recortarseales variables que vienen de elementos

demedicin (sensores). Cuando VX tiende a hacerse mayor que VZ el diodo entra en conduccin y

mantiene el circuito con un voltaje igual a VZ.

CONEXIN ANTIPARALELO:

Se usa para recortar en dos niveles, uno positivo y el otro negativo

http://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos10/formulac/formulac.shtml#FUNChttp://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/la-estadistica/la-estadistica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/humed/humed.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/humed/humed.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/la-estadistica/la-estadistica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/formulac/formulac.shtml#FUNChttp://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtml

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Si el circuito tiene una resistencia equivalente RC la corriente en el diodo es:

Diodo Zener como regulador de voltaje

Se llama voltaje no regulado aquel que disminuye cuando el circuito conectado a l consume ms

corriente, esto ocurre en las fuentes DC construidas con solo el rectificador y el condensador de

filtro, en los adaptadores AC-DC y en las bateras. Un voltaje regulado mantiene su valor constante

aunque aumente o disminuya elconsumo de corriente. Una de las muchas formas de regular un

voltaje es con un diodo Zener.

La condicin de funcionamiento correcto es que VF en ningn momento sea menor a VZ. El voltajeregulado sobre el circuito es VZ.

El clculo del circuito consiste en conocer el valor adecuado de R, como dato se requiere el valor de

VF, se selecciona una corriente para el Zener (IZ) menor que su corriente mxima, se calcula o mide

la corriente que consume el circuito (IC) cuando se le aplica VZ, y se calcula:

http://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtml

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Para circuitos que consumen alta corriente se usa regulacin en conjunto de un diodo Zener y

untransistor en ese caso el voltaje en el circuito es VZ - 07v.

REFERENCIA DE VOLTAJE

Los diodos Zener son construidos de manera que VZ es muy exacto y se mantiene constante para

diferentes valores de IZ, esto permite que un Zener se use enelectrnica como referencia de voltaje

para diferentes aplicaciones.

http://www.monografias.com/trabajos11/trans/trans.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/electro/electro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/electro/electro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/trans/trans.shtml