1 DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS A Curso 2008 Ing. Electrónica – 3er. Año, VI Cuat. Trabajo Práctico 3: Aplicaciones de diodos: Circuitos rectificadores. Ejercicio 1 Para los circuitos mostrados (rectificador de onda completa con punto medio y rectificador de onda completa tipo puente) los diodos se pueden representar por un modelo lineal con V = 0 V y Rd= 25 . Determinar: a) la corriente media por la carga RL y por el diodo b) la tensión media sobre la carga y sobre el diodo c) la corriente y tensión eficaz sobre la carga d) el factor de rizado e) la tensión inversa de pico que soporta el diodo f) el rendimiento de rectificación % g) Comparar las características de cada circuito. Ejercicio 2 Analizar en forma cualitativa, teniendo en cuenta la constante de tiempo τ, la tensión de salida vo(t) y la corriente por la carga y los diodos al variar C. Considerar C= 1 F, C= 10 F, C= 100 F. ¿Cómo conviene que sea C? ¿Qué inconveniente presenta hacer C muy grande? ¿Qué parámetros deben considerarse para elegir los diodos? (Analizar según hoja de datos anexa) Ejercicio 3 El circuito anterior se modifica agregando un regulador Zener. Analizar el funcionamiento del circuito. Dibujar las tensiones vi, vs y vo. Qué parámetros se necesitan conocer para elegir el diodo Zener y los diodos. vi = 12 V sen wt, f=50Hz 2 Ejercicio 4 Se quiere diseñar una fuente no regulada con un puente de diodos y filtro a capacitor. Las especificaciones son: corriente continua de salida 1 A y tensión continua de salida 70 V con un rizado máximo de 2.5 V de pico. a) Dibujar el circuito b) Dibujar la forma de onda de tensión de salida. Calcular el valor de C. c) Suponiendo que en cada diodo cae una tensión de 0.7V, estimar el valor eficaz de la tensión de entrada. d) Estimar la corriente media por cada diodo y la tensión inversa de pico. e) Considerando los valores obtenidos elegir los diodos a partir de las hojas de datos de la familia 1N4001-1N4007. f) Verificar si los diodos elegidos podrían usarse si en lugar de utilizar un puente se utiliza un rectificador con punto medio para las mismas condiciones de diseño. Ejercicios sugeridos para el alumno 1- A un circuito rectificador de media onda se le aplican 10 V eficaces y se lo carga con R L. Suponiendo para el diodo un modelo lineal por tramos representado en directa por V = 0 V y Rd= 20 , y en inversa con Is = 0.075 A constante: a) Obtener la expresión del valor medio de la tensión sobre la carga en función de RL. b) Calcular para RL= 1 K, 50 K, 1 M. Comparar resultados. c) Repetir considerando V = 0.7 V, Rd= 20 . Analizar resultados. 2- El circuito de la figura es un rectificador de salida complementaria. Para un ciclo de la tensión de entrada vi analizar el funcionamiento y dibujar las tensiones de salida vo1 y vo2. (Suponer diodo ideal). Si se pretende obtener una tensión media de salida de 15 V calcular el valor eficaz de vi si se supone que en cada diodo hay una caída de 0.7 V cuando conduce. Calcular la tensión inversa de pico en cada diodo. 3- El circuito anterior se modifica colocando un capacitor C en paralelo con cada carga. Se pretende una tensión de salida promedio de 15 V 0.5 V y una corriente continua de 200 mA sobre cada carga. Especificar C, el valor eficaz de vi y elegir los diodos. Suponer para los diodos una caída de 0.7 V en conducción