Uso practico del diodo zener

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN
FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

Curso:
Laboratorio de Dispositivos Electrónicos
Tema:
Laboratório 1: Regulador de voltaje con diodo Zener
Docente:
Msc. Patrícia Castillo AraníbarI
Integrantes:
Colque Ticona José David
Zapata Cahuana Luis Miguel
Horario y grupo :Viernes 4:00-5:30 ; II

AREQUIPA- PERÚ
03 de diciembre 2010

Objetivos:
* Comprender y analizar el comportamiento del voltaje y la corriente de en el diodo zener
* Estudiar la aplicación de los diodos zener en un regulador de voltaje
* Determinar de manera experimental las características del voltaje corriente del diodo zener en el regulador de voltaje* Diseño de un circuito regulador de voltaje simple

Marco Teorico:
Características del diodo Zener
El diodo zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente.
En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo. Si el diodo zener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo rectificador común.
Cuando el diodo zenerfunciona polarizado inversamente mantiene entre sus terminales un voltaje constante.
En el gráfico se ve el símbolo de diodo zener (A - ánodo, K - cátodo) y el sentido de la corriente para que funcione en la zona operativa
Se analizará el diodo Zener, no como un elemento ideal, si no como un elemento real y se debe tomar en cuenta que cuando éste se polariza en modo inverso si existe unacorriente que circula en sentido contrario a la flecha del diodo, pero de muy poco valor.

Curva característica del diodo zener
Regulador de voltaje con zener

Anteriormente vimos que el voltaje de ruptura de un diodo Zener era casi constante sobre un amplio intervalo de corrientes de polarización inversa. Estohace que el diodo zener se utiliza en un circuito regulador de voltaje o en un circuito de referencia de voltaje, en esta parte trataremos un circuito de referencia de voltaje ideal.
Circuito de referencia de voltaje ideal:
Este es el voltaje de salida, debe permanecer constante, incluso cuando la resistencia de carga de salida varíe en un intervalo bastante amplio y cuando el voltaje de entradavaríe en un intervalo especifico. Un circuito de voltaje con diodo Zener.
Para determinar la resistencia de entrada (Ri) se considera (Ri limita la corriente a través del diodo Zener y disminuye el voltaje V). Podemos escribir: Ri = (V –Vz) / (Iz – IL); despejando I = (Iz + IL). Se asume resistencia Zener es cero del diodo ideal. Iz = V – Vz / Ri) – IL. Donde IL = Vz / Rl y las variables son lafuente de voltaje de entrada V y la corriente de carga IL. Para la operación apropiada de este circuito, el diodo debe permanecer en la región de ruptura y la disposición de potencia en el diodo no debe exceder y su valor nominal.
En otras palabras.
* La corriente en el diodo es mínima, Iz (min) cuando la corriente de carga es máxima, IL (máx) y el voltaje de la fuente es mínima, V (min).}* La corriente en el diodo es máxima, Iz (máx), cuando la corriente de carga es mínima, Iz (min) y el voltaje de la fuente es máxima, v (máx). luego se obtiene:
Ri = [V (min) - Vz] / [Iz (min) + Il (máx)]
Ri = [V (máx) - Vz] / [Iz (máx) + Il (min)]
Igualando estas dos ecuaciones se obtiene
[V (min) - Vz] x [Iz (máx) + Il (min)] = [V (máx) - Vz] / [Iz (min) + Il (máx)]
Como existen dosincógnitas Iz (min), empleando la ecuación siguiente:
Iz (máx) = (IL (máx) x [V(máx) – Vz)] – IL(min)x [V (min) – 0,9 Vz – 0,1 V (máx).
Desarrollo Teorico
Diseñamos un regulador de voltaje utilizando el circuito mostrado. el diodo Zener tiene un voltaje de ruptura de Vz = 9.1V, la fuente de voltaje está en el intervalo 0v < V < 32V y la resistencia de carga constante de 1.2K Ohmios y otra...