Diodo Zener como regulador de Tensión

19549 Visitas Publicado en: 07/04/2020
Por Elkin fabian cedeno chala
Regulador de tensión con diodo Zener


Un circuito regulador de tensión hace que en su salida el voltaje sea constante, de esta manera podemos aplicarlo en voltajes de entrada de circuitos integrados y otros elementos que necesiten un voltaje constante. 
El esquema a continuación refleja la conexión más sencilla para formar un regulador de tensión con el diodo zener, al cual la carga se le conecta en paralelo, para este análisis se tiene voltaje de entrada fijo y resistencia de carga variable.



Analizamos el circuito de de dos maneras, primero sustituiremos el diodo zener como circuito abierto obteniendo una ecuación de divisor de tensión igual a:


  






Ahora analizaremos el estado de encendido del diodo, en esta ocasión el voltaje de Zener será igual al voltaje de carga:






y las corrientes de Zener estará dada por el despeje de kirchhoff: 





y ahora último tenemos la expresión de potencia disipada por el diodo Zener:








EJERCICIO

Para un diodo Zener 1N4734 y observando su hoja de datos podemos identificar sus principales características:

Potencia disipada: 1W

Vz = 5.6V

Iz = 47mA

Para el circuito que se muestra a continuación, 

  • -Determine los intervalos de RL e IL que hagan que VRL se mantenga en 5.5 V. 

  • -Determine el valor nominal máximo de potencias del diodo en watts y verifique que el diodo en cuestión es apropiado implementarlo. 

Inicialmente identificamos el valor de RL que permitirá que el diodo Zener se active, de la siguiente manera:




Ahora determinamos el voltaje de la resistencia R:



De esta manera la corriente que circula será:






Luego obtenemos el valor de IL minimo:


Y ahora si obtenemos el valor máximo de RL:

Finalmente, obtenemos el valor máximo de potencia en el diodo, siendo:



Es apropiado implementar el diodo 1N4734.
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