Regukadores De Voltaje Iodo Zener

REGULADORES DE VOLTAJES CON DIODO ZENER.

Se llama voltaje no regulado aquel que disminuye cuando el circuito conectado a él consume más 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 baterías. Un voltaje regulado mantiene su valor constante aunque aumente o disminuya el consumo de corriente. Una de las muchas formas de regular un voltaje es con un diodo Zener.

La condición de funcionamiento correcto es que VF en ningún momento sea menor a VZ. El voltaje regulado sobre el circuito es VZ.

El cálculo 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 máxima, se calcula o mide la corriente que consume el circuito (IC) cuando se le aplica VZ, y se calcula:

Para circuitos que consumen alta corriente se usa regulación en conjunto de un diodo Zener y un transistor 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 en electrónica como referencia de voltaje para diferentes aplicaciones.

Ejemplo de un diseño de regulador de voltaje con zener

Una fuente de voltaje de 15 voltios debe alimentar una carga con 9 Voltios, que consume una corriente que varía entre 200 y 350 mA. (miliamperios). Se escoge un diodo zener de 9.1 voltios (muy cercano a 9 voltios y....

- Cálculo de Rs: Rs = (15-9.1) / (1.1x0.35) = 15 ohms

- Cálculo de la potencia del diodo zener: PD = [(15 - 9.1) / 15] x 9.1 = 3.58 watts.

Como no hay un diodo zener de 3.58 Vatios, se escoge uno de 5 vatios que es el más cercano

- Potencia de Rs: Un cálculo adicional es la potencia del resistor Rs. Este se hace con la fórmula: P = I2 x R. Ver Potencia en una resistencia (ley de Joule)

Los datos actuales son: I (max) = 350 miliamperios = 0.35 amperios y Rs = 15 Ohmios. Aplicando la fórmula, PRs = 0.352 x 15 = 1.84 Watts. Esto significa que a la hora de comprar este resistor deberá ser de 2 Watts o más.

Nota: Ohmios = Ohms. Watts = Vatios.

APLICACIÓN DE UN TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR.

Un transistor funciona como un interruptor para el circuito conectado al colector (Rc) si se hace pasar rápidamente de corte a saturación y viceversa. En corte es un interruptor abierto y en saturación es un interruptor cerrado. Los datos para calcular un circuito de transistor como interruptor son: el voltaje del circuito que se va a encender y la corriente que requiere con ese voltaje. El voltaje Vcc se hace igual al voltaje nominal del circuito, y la corriente corresponde a la corriente Icsat. Se calcula la corriente de saturación mínima, luego

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