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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL
Facultad Regional Córdoba
Departamento: ING. MECANICA
Cátedra: ELECTRÓNICA Y SISTEMAS DE CONTROL
Tarea Nº6 – Zener con Rvar y Vcc var. Con rediseño.
Diseñar un circuito con un diodo zener para ser utilizado como regulador de tensión. La
carga RL, necesita funcionar con una tensión de 9V. La fuente de alimentación es alterna
proveniente de la salida de un transformador. Se utiliza un rectificador puente para obtener
la Vcc. La tensión puede variar desde 15,8Vef y puede bajar hasta los 9,5Vef. La carga RL
puede variar desde 18 Ohm a 30 Ohm. La Izh es de 60mA. El valor de R es 108ohm x 5W. El
valor de C es de 4600Uf x 24V y la RC = 10Kohm
Se pide:
A. ¿Funciona el circuito? Justifíquelo.
B. No funciona. ¿Qué debe cambiar para que el circuito funcione?
A. Determinación del valor
de la corriente zener
“Dado que 𝐼𝑍 = 𝐼𝑅 − 𝐼𝑅𝐿 , tenemos
que analizar la condición en donde la
corriente del zener toma el mínimo
valor. Se analiza la situación para la
cual, la fuente entrega la mínima
tensión y la carga consume la
máxima potencia.”
Datos
𝑉𝐸𝐹𝑚á𝑥 = 15.8[𝑉]
𝑉𝐸𝐹𝑚í𝑛 = 9.5 [𝑉]
𝐼𝑍𝐻 = 60 [𝑚𝐴]
𝑅𝐿𝑚á𝑥 = 30 [Ω]
𝑅𝐿𝑚í𝑛 = 18 [Ω]
𝑉𝐿 = 𝑉𝑍 = 9[𝑉]
{ 𝑅 = 108 [Ω]
𝑽𝑪𝑪𝒎á𝒙 = (15.8[𝑉]𝑥 √2 ) − 1.4 = 𝟐𝟎. 𝟗𝟒𝟒 [𝑽]
𝑽𝑪𝑪𝒎í𝒏 = (9.5[𝑉]𝑥 √2 ) − 1.4 = 𝟏𝟐. 𝟎𝟑𝟓 [𝑽]
𝑰𝒁 = 𝐼𝑅𝑚í𝑛 −
𝑉𝑍
𝑅𝐿𝑚í𝑛
=
𝑉𝐶𝐶𝑚í𝑛 − 𝑉𝑍
𝑅
−
𝑉𝑍
𝑅𝐿𝑚í𝑛
=
12.035 [𝑉] − 9[𝑉] 9[𝑊]
−
= −𝟎. 𝟒𝟕𝟏[𝑨]
108[Ω]
18[Ω]
“Como se puede ver, el valor obtenido para la corriente zener es menor que la corriente mínima de
mantenimiento, por lo tanto, el circuito no funciona.”
B. Es necesario cambiar la resistencia y recalcular el valor de potencia de la misma con así
también el valor de potencia del zener
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𝑹=
𝑉𝑅𝑚í𝑛 𝑉𝐶𝐶𝑚í𝑛 − 𝑉𝑍 𝑉𝐶𝐶𝑚í𝑛 − 𝑉𝑍
12.035[𝑉] − 9[𝑉]
=
=
=
= 𝟓. 𝟒𝟏𝟗[𝛀]
𝑉
9[𝑊]
𝐼𝑅
𝐼𝑅
𝐼𝑍𝐻 + 𝑅 𝐿
60𝑥10−3 [𝐴] +
18[Ω]
𝐿𝑚𝑖𝑛
Determinación del valor de Potencia Máxima de la Resistencia de Protección 𝑷𝑹𝒎á𝒙
𝑉𝐶𝐶𝑚á𝑥 = 20.944 [𝑉]
{ 𝑉𝐿 = 𝑉𝑍 = 9[𝑉]
𝑅 = 5.419 [Ω]
𝑷𝑹𝒎á𝒙 =
(𝑉𝐶𝐶𝑚á𝑥 − 𝑉𝑍 )2
𝑅
2
=
(20.944[𝑉] − 9[𝑉])
5.419[Ω]
= 𝟐𝟔. 𝟑𝟐𝟓 [𝑾]
Determinación del valor de Potencia Máxima del Zener 𝑷𝒁𝒎á𝒙
Datos
𝑉𝐶𝐶𝑚á𝑥 = 20.944 [𝑉]
𝑃
= 1.5 [𝑊]
{ 𝑅𝐿𝑚í𝑥
𝑉𝐿 = 𝑉𝑍 = 9[𝑉]
𝑅 = 6.547 [Ω]
𝑉𝐶𝐶𝑚á𝑥 − 𝑉𝑍
𝐼𝑅𝑚á𝑥 = (
𝑅
)
𝑷𝒁𝒎á𝒙 = 𝑉𝑍 𝑥 𝐼𝑍 = 𝑉𝑍 𝑥 ((
= 9[𝑉] 𝑥 ((
𝑉𝐶𝐶𝑚á𝑥 − 𝑉𝑍
𝑉𝑍
)=
)−
𝑅
𝑅𝐿𝑚á𝑥
20.944[𝑉] − 9[𝑉]
9[𝑉]
) = 𝟏𝟕. 𝟏𝟑[𝑾]
)−
5.419[Ω]
30[Ω]
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