Moisés Juan Moisés Juan Huallpa Huallpa Alanoca Alanoca
UMSA ‐ Facultad Técnica
LABORATORIO DE ELECTRONICA 1
LIBRO DE APUNTES N º 1 Material Realizado por: Aux. Doc.: Moisés Juan Huallpa Alanoca Octubre de 2007
REGULADOR DE TENSION CON ZENER Preliminar Este documento denominado “libro de apuntes-ejercicios Resueltos” fue pensado como un apoyo a todos los Estudiantes del Laboratorio de Electrónica 1 y de esta forma aprovechar al máximo esta Materia. Este es primero de muchos apuntes que realizare para la materia de acuerdo al requerimiento del Laboratorio. Una de las innovaciones innovaciones planteadas planteadas para Laboratorio Laboratorio será el manejo manejo de simuladores que son herramientas que nos permiten entender en toda su magnitud la teoría como l a práctica. Finalmente espero este documento sea muy aprovechado para quien lo estudia ya que como cualquier trabajo de tipografía conlleva sus dificultades y su tiempo.
Ejemplo de Diseño. Diseñar un circuito Regulador de Tensión Tensión con zener, zener, cuyo voltaje de salida sea 5.1(v) para cargas de 100( Ω) y 1k(Ω) . En el diseño debe considerarse la potencia de Rs, la potencia del Zener. Consideraciones de Diseño :
Cuando la entrada es lineal y fuente ideal. (Cuando nos referimos a entrada lineal es que la fuente vi es constante sin rizado, y con respecto a fuente ideal nos referimos a que el generador no tiene resistencia interna).
Datos.:
Vi
= 12(v);
100 < RL < 1k;
−−
I L
=
5 .1 100
=
51m( A);
η =
I L −−
=
5%;
5 .1 1k
=
Vz
=
5.1(v)
5.1m( A)
Diseño: 1ro.- De las hojas de Datos del Fabricante del del Diodo Zener se extrae la máxima tensión Vz de Trabajo. −
VZmax
=
VZ
1
=
5.4(v)
Moisés Juan Huallpa Alanoca
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2do.- De las hojas de Datos del Fabricante del Diodo Zener extraemos la corriente Mínima del Zener para que funcione como regulador.
I z
=
−−
TZtest
=
5m( A)
3ro.- Calculamos el valor del Resistor Rs a usar. −
RS
=
Vi - V Z
*
−−
I z + I L
1 1 + η
;
RS
=
12 - 5.4
1
*
5m + 51m 1 + 0.05
;
RS
( )
= 112.24 Ω
−−
4to.- Hallamos la máxima corriente que circula por el diodo Zener.
Vi - Vz
−−
I z
=
-- -
Rs(1 − η )
12 − 4.8
−−
− I L ;
I z
=
−−
112.24(1 − 0.05)
−−
− 5.1m
I z
=
62.42m( A)
−−
5to.- Debemos verificar I z que sea menor a la máxima corriente que soporta el Zener (ver hoja de datos) 62.42m < 80m
OK… !
__
6to.- Debe verificar que la potencia máxima Pz disipada por el diodo Zener sea menor que la permitida. (ver hoja de datos) __
Pz
−−
=
__
−
I z* V Z
<
P D max
Pz
__
=
62.42m * 5.4
Pz
=
337 m(W )
OK …!
TABLAS DEL DIODO ZENER - Serie 1N Código Volts Watts Código Volts Watts Código Volts Watts -----------------------------------------------------------------------1N746 3,3 0,4 1N5227 3,6 0,5 1N4751 30 1 W 1N747 3,6 0,4 1N5228 3,9 0,5 1N4752 33 1 W 1N748 3,9 0,4 1N5229 4,3 0,5 1N4753 36 1 W 1N749 4,3 0,4 1N5230 4,7 0,5 1N4754 39 1 W 1N750 4,7 0,4 1N5231 5,1 0,5 1N4755 43 1 W 1N751 5,1 0,4 1N5232 5,6 0,5 1N4756 47 1 W 1N752 5,6 0,4 1N5234 6,2 0,5 1N4757 51 1 W 1N753 6,2 0,4 1N5235 6,8 0,5 1N4758 56 1 W 1N754 6,8 0,4 1N5236 7,5 0,5 1N4759 62 1 W 1N755 7,5 0,4 1N5237 8,2 0,5 1N4760 68 1 W 1N756 8,2 0,4 1N5239 9,1 0,5 1N4761 75 1 W 1N757 9,1 0,4 1N5240 10 0,5 1N4762 82 1 W
- De acuerdo al Fabricante (tensión y potencia de disipación) Philips
. National . 0,4W
0,5W
. National . Philips 1W 1,3W
. Philips 1,3W
.
3W
5W Tension --------------------------------------------------------------------------------3,6 1N747 1N4729 1N5334B 3,9 1N748 1N4730 1N5335B 4,3 1N749 1N4731 1N5336B 4,7 1N750 1N4732 1N5337B 5,1 1N751 1N4733 BZX55C5V1 5,6 1N752 1N4634 6,2 1N753 1N4735 6,8 BZX79C6V8 1N754 1N4736 BZX85C6V8 BZV85C6V8 1N5342B 7,5 BZX79C7V5 1N755 1N4737 BZX85C7V5 BZV85C7V5 BZT03C7V5 1N5343B 8,2 BZX79C8V2 1N756 1N4738 BZX85C8V2 BZV85C8V2 BZT03C8V2 1N5344B 9,1 BZX79C9V1 1N757 1N4739 BZX85C9V1 BZV85C9V1 BZT03C9V1 1N5346B
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Moisés Juan Huallpa Alanoca
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Simulación del Circuito (MULITISIM) A). Cuando RL = 100 U1 -
+
-0.051
U2
A
-
+
5.120
1
DC 1e-009Ω
Rs 112.24Ω
RL 100Ω
5% D1 BZX55C5V1
0
3 DC 10M Ω
2
V1 12 V
V
0
0
A). Cuando RL = 1k U1 -
+
-5.189m
U2
A
-
+
5.188
1
DC 1e-009Ω
Rs 112.24Ω
DC 10M Ω
2
5% V1 12 V
0
3
D1 BZX55C5V1
0
3
RL 1kΩ 0
V
