Electronica aplicaciones de diodos

Aplicaciones de Diodos

• Ejercicio: Determinar las corrientes I1, I2 e ID2

II TERMINO 2008-2009


mAI

mAmAIII

III

ImAK

I

entonces

VVV

mAK

IV

D

D

D

D

R

AK

11.3

21.032.3

032.36.5

6.18

6.184.120

21.03.3

7.07.0

2

122

212

12

2

12



• Ejemplo: Encuentre Vo e I (Puerta OR)

mAK

VI

VVVo

3.91

3.9

3.97.010


Recortadores

Recorta un parte de la señal de entradas. Para tener recortadores tiene que haber un diodo y una resistencia.

Existen dos tipos de recortadores: en serie y en paralelo y para cualquiera de éstas dos categorías no existen limitaciones en la señal de entrada, es decir que la señal de entrada puede ser cualquiera.

Recortadores en Serie

Es cuando el diodo está en serie con la señal de salida

iV 0V

R


iV iV

iV iV

iV 0V

t

t

t t

t

t


Ejercicio:

0ViV

iV

0V

Semiciclo Positivo

""

""0

onDVV

offDV

i

i

VVV

V

i

0

0 0

Semiciclo Negativo

VVoffDV oi 0;""0

V

VVi

t

t

R

V


Recortadores en Paralelo

Es cuando el diodo está en paralelo con la señal de salida.

iV

0V

iV

0V

t

t

iV

0V

t

t

Semiciclo Negativo

0VVV Ri

iV

RR

0V

D

“on”

D

“off”


iV

0VR

Ejercicio:

V4

iV

t

16

4

0V

t

16

4

D

“on”

Semiciclo Negativo

VV

onD

4

""

0

0VR

V4

Semiciclo Positivo

VV

onD

VVi

4

""

0

0

0VR

V4i

i

VV

offDVV

0

"";4


Potencia que disipa un Diodo

:donde

PPP ACDCT

2ACAC

AC

DDDC

IVP

IVP

Parámetros Térmicos

Eléctricos Térmicos

Corriente I Potencia PD (W)

Voltaje V Temperatura T(ºC)

Resistencia R Resistencia Térmica

)/(º WCR


A

k

P N

JCR

CARJAR CT

JT

AT

JCR

CAR

AJ TT

J

A

JADAJ

CAJCDAJ

RPTT

RRPTT

)(

datoR

MTPCurvagráficodeldatoR

CA

JC

___

Temp. de Unión

Resistencia térmica juntura carcasa

Resistencia térmica carcasa ambienteResistencia térmica juntura ambiente

Temp. de ambiente

Temp. de carcasa

Circuito eléctrico equivalente


Curva de la Máxima Potencia

WPD

JTCT

JMáxT

JT

JCR

;D

CJJC

JCDCJ

P

TTR

RPTT

1CC

JMáxJ

TT

TT

1CT

Si la TJ > Tmáx entonces el diodo se quema y necesita disipador.

WPD

JT

Ejemplo

1DP

100 200

5

WCR

R

R

JC

JC

JC

º20

5

1005

100200

][ºCTJ

][ºCTJ


Ejercicio

1V20

1D WPD

JT

5 190

25

68.0

15

AID

75.0 ][ºCTJ][VVd

Calcular la Potencia Disipada por el diodo

)(67.415

68.075.0

mav

av

Entonces el circuito equivalente es:

V20 DV

m67.4 V68.0Asumo que D “on”

1 023.1967.41

68.020

AIm

I

D

D

""onD

VV

V

D

D

77.0

)10*67.4(23.1968.0 3

CTW

CR

A

CA

º30

º12


VP

P

IVP

D

D

DDD

81.14

)23.19)(77.0(

JADAJ RPTT

W

CR

R

R

RRR

JA

JA

JA

CAJCJA

º4.19

124.7

1225

5190

º190º3.317

º)4.19(81.14º30

CT

W

CWCT

J

J

Diodo se quema y necesita disipador


Disipadores

Se basa en una lámina de aluminio que se coloca sobre el diodo aumentando su tamaño para reducir su resistencia térmica y así el calor se disipa más rápidamente, es decir mientras mayor es el tamaño del disipador mucho menor será la resistencia térmica.

A

k

P N

JCR

CDR

JAR

CT

JT

AT

Al

DAR

dT


JT

AT

JCR

CDR

DAR

JADAJ

ACDJCDAJ

RPTT

RRRPTT

)(

buscasequeloesR

R

PotenciaMáximaCurvaladedatoR

DA

CD

JC

:

0

___:

Ejercicio:• Encuentre los puntos de operación de cada diodo.

• De ser necesario calcule la resistencia térmica de los disipadores.100

V10 2D

10

c

pmV10

1D

220

7.0

10

AID

75.0 ][VVdII TERMINO 2008-2009

mWPD

JT

20 200

100

][ºCTJ

CTA º30

510

7.075.0

av

av mA

Análisis DC

V10100

ThV

10

5av

2DV

04.13

91.1

Th

Th

R

VV

V91.104.13

V7.0

5

200

VV

onDmAI

D

D

73.0

""008.5

1

11

VV

onDmAI

D

D

08.1

""067,76

2

22


Análisis AC

pmV10

5

220

5

10

100

1DI

1DV

pD

pD

AI

mVI

44.44)2205(

10

1

1

pD

D

mVV

AV

22.0

)44.44(5

1

1

pD

pD

pD

p

D

mVV

AV

AI

mVI

33.3

)67,666(5

67,666

)105(

10

2

2

2

2

1DV

Diodo 1

mWP

mWmWP

mVAmAP

PPP

T

T

pp

T

ACDCT

71,3

10*88,471,32

)22.0)(44.44()08.5)(73.0(

1

12

1

1

1


JMáxJ

J

JATAJ

TCT

mW

CmWT

RPTT

º52.51

º)48.1(71,330

1

D1 no necesita disipador

Diodo 2

mwP

mVAmAVP

PPP

T

pp

T

ACDCT

8,822

)33.3)(67.666()67.76)(08.1(

2

2

2

JMáxJ

J

JATAJ

TCTmW

CmWT

RPTT

º35.510

º)48.1(80.8230

2

D2 necesita disipador


mW

CR

R

P

TTR

P

TTRR

P

TTR

RRRPTT

DAMáx

DAMáx

T

AJMáxDAMáx

T

AJMáxDAMáxJC

T

AJMáxJA

DAMáxCDJCJAJ

º25.0

8.18.82

30200

08.1

)(

2

2

2

2

JAR

0


El Diodo Zener

ZVZI

ZV

zMínZ II

ZV

ZMínI

ZMáxI

Datos en los problemas:

MáxMáx

Z

IóP

V

__


Con Vi fijo y RL Variable

VVi 50

LR

k1

mAI

VV

ZMáx

Z

32

10

a) Determine el rango RL de tal manera que el zener se mantenga encendido.

b) Encuentre la Potencia Máxima del Zener.

1) Cuando No Conduce

ZVLR

k1

VVi 50

1.50

L

LZ R

RV

Para que conduzca

kR

R

R

V

L

L

L

Z

4

1

101

.50

10

a)


2) Cuando Conduce el Zener

LRVVZ 10

VVi 50

L

Z

L

ZZ

LRZ

RmAI

R

V

kI

III

1040

1

1050

Condición Mínima

kR

R

II

L

L

ZMínZ

4

1

010

50

Condición Máxima

kR

mAR

II

L

L

ZMáxZ

25.1

3210

40

kRk L 25.1

4

1

b)

mWP

P

IVP

ZMáx

Z

ZMáxZZ

320

)32)(10(

ZI LI

k1RI


Con RL y Vi fijo

VVi 16 kRL 2.1

k1

mWp

VV

ZMáx

Z

30

10

ZV kRL 2.1

k1

VVi 16

ZI

VV

k

kVV

Z

Z

73.8

)2.11(

2.1.16

Para que el Z esté “on”

""1073.8

10

offZener

VVZ

WP

AI

Z

Z

0)10(0

0

¿ Qué sucede si cambio el valor de RL a 3k?

VV

k

kVV

Z

Z

12

)31(

3.16

Como:

""1012

10

onZener

VVZ


kRL 3VVZ 10

VVi 16

ZI LI

k1RI

VV

VVV

VVV

R

R

ZiR

6

1016

mAIk

VI

L

L

33.33

10

mAI

I

III

Z

Z

LRZ

67.2

33.36

mVP

P

IVP

Z

Z

ZZZ

7.26

)67.2(10

mWmW 307.26

El zener no se quema


Con Vi variable y RL Fijo

kRL 2.1

220

mAI

VV

ZMáx

Z

60

20

iV

ZV kRL 2.1

220

ZIiV

L

LZiMín

L

LiZ

R

RRVV

RR

RVV

.

kRL 2,1VVZ 10ZI LI

220RIiV


VV

VV

imín

imín

67.231200

)1200220(.20

mA

kIL 67.16

2.1

20

mAI

I

III

RMáx

RMáx

LZMáxRMáx

67.76

67.1660

VV

kmAV

iMáx

iMáx

87.36

20)220.0)(67..76(

ZfijofijoLfijoZMáxiMáx

ZfijofijoRMáxiMáx

ZfijoRMáxiMáx

ZfijoRMáxiMáx

VRIIV

VRIV

VVV

VVV

))((

))((

0


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