DIODOS ZENER

DIODO ZENER

Qu es lo primero que debo hacer?Determinar el estado del diodo.Sustituir el modelo apropiado.Determinar las dems cantidades desconocidas de la red.

El uso de un diodo Zener como regulador es una de sus principales reas de aplicacin.

Un regulador es una combinacin de elementos diseados para garantizar que el voltaje de salida de una fuente permanezca ms o menos constante.Se consideran tres condiciones en torno al anlisis del regulador Zener bsico:

1. Para cantidades fijas2. Para un voltaje de alimentacin fijo y una carga variable3. Para una carga fija y una alimentacin variable

Vi y R fijosPASOS:

1. Determinar el estado del diodo Zener eliminndolo de la red y calculando el voltaje a travs del circuito abierto resultante.

Si V >= Vz el diodo Zener est encendido y se puede sustituir el modelo equivalente apropiado.Si V < Vz el diodo est apagado y se sustituye la equivalencia de circuito abierto.

2. Sustituir el circuito equivalente apropiado y resolver para la cantidad desconocida deseada.

Potencia disipada por el diodo Zener la cual debe ser menor que PZM especificada para el dispositivo.EJEMPLO:Para la red del diodo Zener determine VL, VR, IZ y PZ.

Resolucin:1. Determino el estado del diodo Zener eliminndolo de la red y calculando el voltaje a travs del circuito abierto resultante.

2. Calculo V

3. Como V es menor que Vz determino que el diodo est apagado y sustituyo por un circuito abierto.

4. Calculo VL, VR, IZ e PZ

EJERCICIO:Calcular VL, VR, IZ e PZ con RL= 3k

Vi y RL variablePara:

La resistencia de carga mnima que encender el diodo Zener es:

Cualquier valor de resistencia de carga mayor que RL garantizar que el diodo Zener est encendido y que pueda ser reemplazado por su fuente VZ equivalente.

La RL mnima especifica una IL mxima:

Cuando el diodo se enciende, VR permanece fijo:

IR permanece fija tambin:

La corriente Zener:

Se obtiene:IZ mnima cuando IL alcanza su valor mximo y IZ mxima cuando IL alcanza un valor mnimo,puesto que IR es constante.

Como IZ est limitada a IZM segn la hoja de datos, no afecta el intervalo de RL y de IL.

Sustituyendo IZM por IZ se establece la IL mnima:

y la resistencia de carga mxima:

EJEMPLO:Para la red de la figura determinar los intervalos de RL e IL que hagan que VRL se mantenga en 10 V.

Graficar VL contra RL e IL.Determinar el valor nominal mximo de potencia del diodo en watts.

Resolucin:Determino el valor de RL que encender el diodo Zener:

Determino el voltaje a travs del resistor:

Determino la magnitud de IR:

4. Determino el nivel mnimo de IL:

5. Determino RL:

6. Calculo la potencia mxima:

RLmin= 250VR= 40VIR= 40mAILmin= 8mARLmax= 1.25KGrafico de VL contra RL e IL

Pmax= 320mW

RL fija, Vi variablePara valores fijos de RL el voltaje debe ser lo bastante grande para encender el diodo Zener.

El voltaje de encendido mnimo (Vi=Vimin) se determina:

La corriente Zener mxima que limita el valor mximo de Vi:

Como IL se mantiene fija a VZ >RL e IZM es el valor mximo de IZ, el Vi mximo se define como:

EJEMPLO:Determinar el intervalo de valores de Vi que mantendr encendido el diodo Zener de la figura:

Graficar VL contra Vi.