Problemas de diodos

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241$.'/#5
FGFKQFQU
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','4%+%+15FGFKQFQU
3UREOHPD
D Hallar el valor de las tensiones y las corrientes señaladas en los circuitos de la figura,
usando diodos ideales.
E Repetir el problema suponiendo que los diodos tienen una tensión umbral de valor
Vu=0.7V.
3UREOHPD D Asumiendo que los diodos de los circuitos de la figura son ideales, hallar el valor de las
tensiones y las corrientes señaladas.
E Repetir el problema suponiendo que los diodos tienen una tensión umbral de valor
Vu=0.7V.
3UREOHPD D Asumiendo que los diodos de los circuitos de la figura son ideales, utilizar el teorema de
Thévenin para simplificar los circuitos y hallar los valores de las tensiones y corrientes
señaladas.
E Repetir el problema suponiendo que los diodos tienen una tensión umbral de valor
Vu=0.7V.
3UREOHPD El diodo utilizado en el circuito de la figura tiene una tensión umbral de 0.7V.
D Escribir una ecuación para Vo en función de Vi cuando el diodo está cortado.
E Hallar la tensión de entrada para la que el diodo empieza justo a conducir.
F Escribir una ecuación para Vo en función de Vi cuando el diodo está conduciendo.
3UREOHPD D En el circuito rectificador de la figura, la señal senoidal de entrada tiene un valor eficaz
de 120 V. Asumiendo que el diodo es ideal, seleccionar un valor adecuado de R para que
la corriente de pico del diodo no sea superior a 0.1A. ¿Cuál es el máximo valor de la
tensión inversa que aparecerá en el diodo.
E Repetir el problema suponiendo que el diodo tiene una tensión umbral de valor
Vu=0.7V.
3UREOHPD
En el siguiente circuito se calcularán los siguientes puntos:
D Dibujar la forma de onda de tensión e intensidad resultante en la resistencia de carga y
en el diodo.
E Calcular la potencia que disipan tanto el diodo como la resistencia de carga.
F Calcular la temperatura en la unión y en la cápsula.
Datos:
Vu
Vmáx
0.7V 1.4V
VG
20Vef
R
40:
Imáx
1A
Ipr
10A
Ipnr
30A
Tamb
40ºC
Rjc
15ºC/W
Rca
55ºC/W
3UREOHPD En el circuito siguiente, el diodo actuará como rectificador de media onda. Se desea
conocer:
D Forma de onda de la tensión en la resistencia y en el diodo.
E Potencia disipada en la resistencia de carga y en el diodo.
F Temperatura en la unión del diodo si la temperatura ambiente es de 50ºC.
Datos:
VG
220Vef
Vu
0.7V
Vmáx
1.2V
Imáx
3A
R
120:
Rjc
10ºC/W
Rca
40ºC/W
3UREOHPD Dibujar vo para los circuitos que se muestran en la figura:
YL
9X 9
YL
9
N
YR
YL
9X 9
9
YR
N
W
N
9
D
E
3UREOHPD Dibujar vo para los circuitos que se muestran en la figura:
YL
N
YL
YR
9
N
YL
9
YR
YR
9X 9
W
9X 9
9
9
D
E
3UREOHPD Dibujar vo para los circuitos que se muestran en la figura:
YL
YL
9
&
YR
YL
&
YR
5
W
5
9
9
D
E
3UREOHPD Dibujar vo para el circuito que se muestra en la figura y comprobar si el circuito cumple las
restricciones temporales para su correcto funcionamiento:
YL
P)
YL
9
I N+]
YR
N
W
9
9
3UREOHPD Diseñar un circuito cambiador de nivel para llevar a cabo la función que se indica en la
figura:
'LRGRVFRQ
9X 9
YL
YL
9
W
9
YR
YR
&DPELDGRU
GHQLYHO
9
W
9
3UREOHPD El siguiente esquema presenta un ejemplo práctico de utilización de un diodo
semiconductor para descargar la energía acumulada en las bobinas.
El generador G genera una señal con las siguientes características: 12V entre 0 y 10ms y
0V entre 10ms y 20ms; repitiéndose la secuencia de forma periódica.
Se trata de calcular las características del diodo D2 para que sea capaz de soportar el
estado de bloqueo y el estado de conducción que se produzcan. Considerar D1 como
ideal.
D Tensión inversa que debe ser capaz de soportar.
E Intensidad en directo que debe ser capaz de soportar
',GHDO
9*
*
:
'
P+
WPV
3UREOHPD
En el siguiente circuito de aplicación de diodos se necesita conocer las características que
debería tener el diodo D2 con el fin de que sirva para la aplicación. Esta es eliminar la
energía acumulada en la bobina cuando el relé se “apaga”. Para ello:
D Calcular la tensión inversa máxima que debe soportar el diodo D2.
E Calcular la intensidad máxima que debe soportar el diodo. Especificar si esta
característica se corresponderá con la intensidad máxima, con la intensidad de pico
repetitiva o con la intensidad de sobrecarga.
Datos:
Vu(D1)
0.5V
Vmáx(D1)
0.6V
Señal en el generador:
Imáx(D1)
10A
Req.(Relé)
10
Leq.(Relé)
100mH
3UREOHPD
En la figura siguiente se precisa saber las características que debe tener el diodo para
poder soportar la carga de trabajo. Para ello:
D Dibujar la forma de onda de la tensión en el diodo y en las resistencias de 10 y 100
ohmios.
E Dibujar la forma de onda de la intensidad en el diodo.
F Especificar qué tipo de intensidad es la que hemos calculado.
G Especificar qué tensión inversa debe soportar el diodo.
Forma de onda del generador:
3UREOHPD En el siguiente circuito el diodo zéner debe hacer las veces de estabilizador de la tensión
de salida. Si la tensión de entrada puede fluctuar entre 20 y 40V y las características del
zéner son las que se señalan, calcular:
D Valores entre los que puede fluctuar RS.
E Escoger un valor normalizado de RS de la serie E24, justificando el porqué de la
elección.
F Calcular la potencia que va a disipar RS como máximo.
G Calcular entre qué valores fluctuará la tensión de salida frente a los cambios de la
tensión de entrada.
56
9L
+
-
']
5/
Características del diodo zéner: (Vz=12V para Iz=5mA, Pmáx=3W, rz=50:)
RL=200:
Serie E24: 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4, 2.7, 3, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6,
6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1 y sus múltiplos de 10.
3UREOHPD Hallar los valores máximo y mínimo de Vbb en el circuito regulador de la figura. El zéner
de 5V tiene una corriente inversa mínima de 10mA, y su potencia disipada máxima es 1W.
Suponer que el diodo zéner tiene una resistencia asociada de rz=25: