EQUIPO5 DIODO ZENER FUENTES REGULADAS

Páginas: 10 (2378 palabras) Publicado: 8 de abril de 2015


DIODO ZENER
El diodo Zener es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su inventor, el Dr. Clarence Melvin Zener. El diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.
Son malllamados a veces diodos de avalancha, pues presentan comportamientos similares a estos, pero los mecanismos involucrados son diferentes.
Si a un diodo Zener se le aplica una corriente eléctrica de Ánodo al Cátodo toma las características de un diodo rectificador básico. Pero si se le suministra una corriente inversa, el diodo solo dejara pasar un voltaje constante. En conclusión: el diodo Zener debeser polarizado al revés para que adopte su característica de regulador de tensión. Su simbolo es como el de un diodo normal pero tiene 2 terminales a los lados. Este diodo se comporta como un diodo convencional en condiciones de alta corriente, porque cuando recibe demasiada corriente este se quema.



Regulador simple con un diodo de ruptura
El caso más simple es el regulador con un diodo zener,indicado en la figura 1. Si bien el circuito parece muy sencillo, su diseño requiere cierto cuidado para lograr las mejores condiciones de operación para el zener y el mejor rendimiento.


La corriente is entregada por el generador está dada por

Suponiendo por el momento que vG es constante, vemos que las corrientes por el zener y por la carga responden a un principio de bascularidad, es decir quela corriente entrega- da por la fuente bascula entre el zener y la carga según sea lo requerido por esta última. Normalmente iL es una variable aleatoria que depende de la carga y de sus condiciones de operación. Por ejemplo, si la carga fuera un amplificador de audio, la corriente varia- ría alrededor de un punto de trabajo conforme va variando la señal. Nos interesa ver cómo varía la corrientepor el zener:

Si suponemos que por especificación se cumple que ILmín < iL < ILmáx, se verificará

Para garantizar el funcionamiento del zener es necesario que en la peor condición cir- cule por él al menos la corriente IZmín que asegura que la regulación. Esta condición se da para iL = iLmáx, de donde resulta

Si ahora permitimos que la tensión del generador varíe,1 VGmín <vG< VGmáx, laresisten- cia deberá satisfacer la condición anterior aun para el mínimo valor de vG, es decir

Ahora hagamos algunas consideraciones energéticas. La potencia suministrada por el generador es

La potencia entregada a la carga será, a su vez,

de modo que el rendimiento de la fuente estará dado por


En todo diseño es importante lograr el máximo rendimiento posible, es decir, el mínimo consumo deenergía. Suponiendo vG, vL e is fijos, el rendimiento máximo se logra cuando la corriente de carga es máxima, ya que en este caso es mínima la co- rriente por el zener y por lo tanto también lo es la potencia disipada por éste.

Fuentes de alimentación regulada

Una fuente de alimentación no regulada consta de un transformador, un rectificador y un filtro. Hay tres razones por las cuales tal sistemasencillo no es suficientemente bueno para algunas aplicaciones. La primera es su mala regulación; la tensión de salida no es constante conforme varía la carga. La segunda es que la tensión continua de salida varía directamente con la entrada alterna. La tercera es que la tensión continua de salida varía con la temperatura, en particular si se utilizan dispositivos semiconductores.
EstabilizaciónPuesto que la tensión continua de salida Vo depende de la tensión continua no regulada de entrada Vi, de la corriente en la carga IL y de la temperatura T, la variación _Vo de la tensión de salida de una fuente de alimentación puede expresarse como
_Vo = Sv _Vi + Ro _L + ST _T
Cuanto menor son los valores de los tres coeficientes, mejor es la regulación de la fuente de alimentación.
Regulador...
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