Transcript 5 Leyes, reglas y normas aplicables al circuito

Leyes, reglas y normas aplicables al circuito.
El contenido de este apartado se centra en la exposición de normas,
expresadas en forma de ecuaciones, que nos permitan calcular el valor de las
principales características de los dos componentes que constituyen la etapa
estabilizadora, es decir, la resistencia de polarización y el diodo zener.
Se puede deducir fácilmente que la tensión de zener Vz se corresponde con la
tensión de salida Vs.
Docente: Ing. Raimon Salazar
Valor de la resistencia de polarización.
Para comprender la deducción de la expresión que nos proporciona el valor de
la resistencia de polarización es necesario contemplar la etapa estabilizadora
del circuito de la Figura.
Por aplicación de la ley de Ohm, el valor de la resistencia de polarización
vendrá dado por la relación entre la ddp aplicada entre sus extremos y la
corriente que por ella circula.
Ahora bien, debemos garantizar que la tensión de salida sea estable para
cualquier valor de la tensión de entrada al estabilizador y sea cual sea el valor
de la corriente por la carga.
Para lograr este objetivo hemos de considerar el valor de tensión más bajo
posible a la salida del filtro. Para obtener ese valor habrá que restar al
mínimo valor medio, Vo(min) el valor de pico o valor máximo de rizado Vr.
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Valor de la resistencia de polarización.
Además, deberemos tener en cuenta que para ese valor de tensión, obtenido
como diferencia de V0(min) y es necesario que por el diodo zener circule una
corriente mínima IZ(min) para situarnos por debajo del codo de la curva de la
Figura. En consecuencia, la resistencia de polarización vendrá dada por la
siguiente expresión:
(𝑉0 min − 𝑉𝑟 − 𝑉𝑠 )
𝑅𝑃 =
(𝐼𝑠 + 𝐼𝑧 min )
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Valor de las potencias del diodo y de la
resistencia de polarización
Para dimensionar el diodo zener y la resistencia de polarización es necesario
calcular las potencias que deben disipar ambos componentes.
Para calcular dichas potencias hay que partir de las condiciones más
desfavorables, es decir, aquellas en las que el valor de tensión de entrada al
estabilizador sea mayor.
En primer lugar deberemos calcular la corriente (media) máxima I0(max) que
circulará por la resistencia de polarización:
𝐼0
𝑚á𝑥
𝑉0(𝑚á𝑥) − 𝑉𝑠
=
𝑅𝑝
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Valor de las potencias del diodo y de la
resistencia de polarización
Esta corriente será la misma que circule por el diodo zener en las peores
condiciones, es decir, cuando la carga esté desconectada del circuito.
En consecuencia, las potencias disipadas por ambos componentes serán:
2
𝑃𝑅𝑃 = 𝐼0(𝑚á𝑥)
∗ 𝑅𝑝
𝑃𝐷𝑍 = 𝐼0
𝑚á𝑥
∗ 𝑉𝑍
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