¿Calcular la resistencia de los diodos zener?

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Soy estudiante de electrónica y me pusieron una tarea en línea. No tengo problemas con la pregunta en sí, sino con la teoría. Dice que la corriente a través de la resistencia es la misma que la corriente máxima que los diodos pueden manejar con seguridad, pero como puede ver, hay ( V o tu t ) los voltios se disipan a la derecha y una corriente mínima requerida pasa por el diodo para mantener un voltaje constante.

La cuestión es, ¿cómo podría la corriente a través de la resistencia ser la misma que la corriente a través del diodo, como V o yo t a gramo mi = j / C , o julios por culombio, lo que significa que debe haber algo de energía transportada por los culombios y, en última instancia, algunos electrones. Pero entonces esto es contradictorio, ¿la corriente que pasa por la resistencia no sería la corriente total, la corriente disipada hacia la derecha y la corriente a través del zenor? O... es que no hay, entonces, ninguna corriente pasando en V o tu t ? y no representa la disipación de voltaje? No puedo envolver mi frente alrededor de eso...

¿Qué está conectado a Vout?

Respuestas (4)

Cuando diseño un circuito zener, generalmente trato de cumplir con los siguientes requisitos:

  1. El circuito zener funciona sin carga . Esto significa que el diodo zener debe poder disipar la potencia que normalmente se disipa en la carga. Consulte la hoja de datos del zener para obtener la máxima potencia disipada. Un diodo zener pequeño normal a menudo tiene una potencia nominal de 400 mW. En este punto conoces el voltaje zener y su potencia máxima, por lo tanto puedes calcular la corriente máxima a través del diodo: I Z , metro a X = PAG metro a X V Z .
  2. El zener está en su modo de regulación cuando se conecta la carga máxima. Cuando se conecta una carga, la corriente a través del zener es menor ya que parte de la corriente fluye a través de la carga. Sin embargo, un zener necesita una corriente mínima para regular 'activamente' el voltaje que lo atraviesa. Para un diodo zener promedio, esto es alrededor de 1-5 mA, pero nuevamente, debe consultar la hoja de datos para esto.
  3. La corriente de carga máxima conocida Por supuesto, si la corriente de carga máxima es menor que la corriente máxima del zener (del n.° 1), no hay necesidad de forzar el zener al máximo. Siempre que se garantice la corriente mínima del zener, porque de lo contrario deja de regular el voltaje a través de él.
  4. Corriente de carga máxima De lo anterior se puede determinar que I L , metro a X = I Z , metro a X I Z , metro i norte . O en palabras: la suma de la corriente de carga y la corriente zener debe ser inferior o igual a la corriente zener máxima.

Ahora, si se da V S , puede calcular la resistencia en serie R = V S V Z I L + I Z , metro i norte

Si no se extrae corriente de V o tu t , luego, según la Ley de corriente de Kirchoff, la misma corriente debe fluir tanto en la resistencia como en el diodo Zener, y desea que esa corriente no sea mayor que la corriente nominal máxima del Zener, para evitar daños al diodo Zener.

Si se toma algo de corriente de V o tu t , entonces la corriente a través de la resistencia será mayor que la corriente a través del diodo Zener. Si la pregunta no dice nada sobre la corriente de V o tu t , entonces debes asumir que la corriente es cero.

En la vida real, si estuviera diseñando un circuito utilizando un diodo Zener, probablemente sabría cuánta corriente se extraería de V o tu t , y lo permitiría en el cálculo de su resistencia, por lo general con el objetivo de una corriente Zener algo menor que su corriente máxima nominal.

Sin mencionar que la rodilla de un diodo Zener es una curva en lugar de una punta afilada, por lo que el voltaje de ruptura depende de la corriente que pasa a través de él.

Dice que la corriente a través de la resistencia es la misma que la corriente máxima que los diodos pueden manejar con seguridad.

El texto no dice que la corriente a través de la resistencia sea igual a la corriente en el diodo. Está diciendo que la corriente en la resistencia es igual a lo que teóricamente podría manejar el diodo (no necesariamente en este momento).

Y sí, si la corriente a través de la resistencia fuera igual a la del diodo, entonces la corriente no fluiría a través de V (ley de corriente de Kirchhoff).

Los voltios no se disipan. Básicamente, ese Vout está conectado a una resistencia infinita, por lo que toda la corriente que pasa por la resistencia también debe pasar por el diodo zener porque están en serie paralela .