UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
REGULADOR ZENER HECTOR ANGULO, BRAYAN FONTALVO, ANDY JARAMILLO, ERNESTO MORALES Profesor: Bernardo Vásquez López Grupo BD – Mesa 1. 07-03-2014
Laboratorio de Electrónica 1, Universitaria de la Costa (cuc), Barranquilla Barranquilla
Resumen
Abstract
Durante el transcurso de este informe se observara y analizara regulador Zéner diodo Zéner, elemento semiconductor y a su vez la curva característica de este elemento de gran uso y vital importancia en la industria electrónica. En esta práctica de regulador diodo Zéner analizamos el comportamiento del regulador de diodo Zéner por medio de un puente rectificador de diodos y de osciloscopio se midió los valore de voltajes del Zener con diferentes voltajes y resistencia s y se notó la regulación que se esperaba en los voltajes y corrientes del Zéner también las ondas y sus comportamientos de media onda y onda completa.
During the course of this report observe and analyze regulator Zener, Zener diode, semiconductor element and in turn the characteristic of this element of great use and vital importance in the electronics industry. In this practice of Zener diode regulator analyze the behavior of Zener diode regulator through a diode rectifier bridge and oscilloscope measured values of voltages with different Zener voltages and resistance sy regulation was expected at voltages Thighs Zener currents and waves also their behavior and half wave and full wave. Key words Diode, Zener diode, regulator, osiloscopio, semiconductor.......
Palabras claves Diodo, diodo Zéner, regulador, osiloscopio, semiconductor …….
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encarga de mantener constante la tensión entre los extremos de la resistencia de carga (Vout=VZ), dentro de unos límites requeridos en el diseño, a pesar de los cambios que se puedan producir en la fuente de tensión VAA, y en la corriente de carga IL. Analicemos a continuación el funcionamiento del circuito. Consideremos primero la operación del circuito cuando la fuente de tensión proporciona un valor VAA constante pero la corriente de carga varia. Las corrientes IL = VZ/RL e IZ
1. Introducción 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 mal llamados a veces diodos de
avalancha, pues
presentan
comportamientos similares a estos, Por lo tanto, si VAA y VZ permanecen constantes, VR debe de serlo también (VR = IT · R). De esta forma la corriente total IT queda fijada a pesar de las variaciones de la corriente de carga. Esto lleva a la conclusión de que si IL aumenta, IZ disminuye y viceversa (debido a la ecuación (1)). En consecuencia VZ no permanecerá absolutamente constante, variará muy poco debido a los cambios de IZ que se producen para compensar los cambios de IL.
pero los mecanismos involucrados son diferentes. Además si el voltaje de la fuente es inferior a la del diodo éste no puede hacer su regulación característica. 2. Fundamentos Teóricos
Antes del desarrollo de esta experiencia fue necesario el previo conocimiento del diodo elemento a analizar en esta práctica, del cual Obtuvimos la siguiente información: El diodo Zéner basa su funcionamiento en el efecto Zéner, de ahí su nombre. Recordaremos que, en polarización inversa y alcanzada esta zona, a pequeños aumentos de tensión corresponden grandes aumentos de corriente. Este circuito se diseña de tal forma que el diodo Zéner opere en la región de ruptura, aproximándose así a una fuente ideal de tensión. El diodo Zéner está en paralelo con una resistencia de carga RL y se
El diodo Zener se puede utilizar para regular una fuente de voltaje. Este semiconductor se fabrica en una amplia variedad de voltajes y potencias que van desde menos de 2 voltios hasta varios cientos de
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voltios, y la potencia que pueden disipar va desde 0.25 watts hasta50 watts o más. La potencia que disipa un diodo Zener es simplemente la multiplicación del voltaje para el que fue fabricado por la corriente que circula por él, es decir: Pz = Vz x Iz
Este resistor se puede calcular con la siguiente fórmula:
Dónde: - Ven (min): es el valor mínimo del voltaje de entrada. (Recordar que es un voltaje no regulado y puede variar sus parámetros) - IL (Max): es el valor de la máxima corriente que pedirá la carga. Aplicaciones Diodo Zéner como elemento de protección: Se coloca el diodo Zener en paralelo con el circuito a proteger, si el voltaje de fuente crece por encima de VZ el diodo conduce y no deja que el voltaje que llega al circuito sea mayor a VZ. No se debe usar cuando VF > VZ por largos periodos de tiempo pues en ese caso se daña el diodo. Se aplica acompañado de lámparas de neón o de descargadores de gas para proteger circuitos de descargas eléctricas por rayos.
Dónde: - Iz = Corriente que pasa por el diodo Zener - Pz = Potencia del diodo Zéner (dato del fabricante) - Vz = Voltaje del diodo zener (dato del fabricante) Ejemplo: La corriente máxima que un diodo Zener de 10 Voltios y 50 Watts, podrá soportar será: Iz = Pz / Vz = 50/10 = 5 Amperios Cálculo de resistor limitador Rs: El cálculo del resistor Rs está determinado por la corriente que consumirá la carga (la que se encuentra conectada a esta fuente de voltaje).Ver esquema del regulador de voltaje con diodo Zener, con el resistor Rs conectado entre Vin y el cátodo del Zener:
3. Desarrollo experimental Para llevar a cabo el cumplimiento y desarrollo exitoso de esta experiencia se tuvieron en cuenta el cumplimiento de lo siguiente: Procedemos a realizar el montaje de la práctica:
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Imágenes de la práctica de regulador Zéner:
4. Cálculos y análisis De Resultados Registro de todos los datos en las diferentes tablas: 4.7K
Regulador +
Vo Vo Vi Vi Rizado calculado medido calculado medido
9.39 V
9.2V
Porcentaje de Regulación
470
Regulador +
11.03V 50 mV
81.29%
Vo Vo Vi Vi Rizado calculado medido calculado medido 7.50 V
8V
10.36 V
10.48V
150 mV
Porcentaje de Regulación
72,39%
47K
Vo Vo Vi Vi Rizado calculado medido calculado medido
Regulador +
Porcentaje de Regulación
4
11.55
9.40 V
9.22V
11.63 V
80.83%
11.05V 40 mV
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Análisis: Los resultados obtenidos en esta práctica fueron los necesarios para llenar las diferentes tablas y realizar los cálculos que se necesitaban en cada práctica se analiza en los datos que al variar las resistencias las corrientes y los voltajes varían con las diferentes resistencia de 470Ω,4.7kΩ,47kΩ los voltajes aumentas y los rizados disminuye.
Bibliografía Electrónica: Teoría de circuitos – Robert L Boylestad 6ta Edición Principios de electrónica Malvino 6ta edición.
Albert
http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_Ze ner http://www.unicrom.com/Tut_reg_co n_zener.asp
5. Conclusiones En laboratorio de electrónica 1con este tema regulador Zener este tema es muy importante por lo que el diodo Zéner en su aplicación de regulador que regula los voltajes de entrada y salida los voltajes varían con las diferentes resistencia de 470Ω,4.7kΩ,47kΩ los voltajes aumentas y los rizados disminuye, este tema es de importante para los semiconductores como los dispositivos de protección.
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