Recorte de voltaje con dos diodos Zener opuestos en serie

Teoría

Esquema para el recorte de voltaje con dos diodos Zener bidireccionales / opuestos en serie

Considere el siguiente esquema para el recorte de voltaje con dos diodos Zener bidireccionales/opuestos en serie D 1 y D 2 :

  • Los diodos Zener no idénticos D 1 y D 2 tener el
    • voltajes zener absolutos V Z , 1 y V Z , 2 y el
    • voltajes directos absolutos V F , 1 y V F , 2 .
  • V i norte es el voltaje alterno de entrada, V o tu t la tensión alterna de salida sobre la resistencia de carga R L .
  • R V es la caída/resistencia en serie.

Esquema de recorte de voltaje

Diagramas de voltaje

Según un libro, así es como pueden verse los voltajes:

Recorte de voltaje

Tenga en cuenta que | V O tu t , METRO a X | ≠ | V O tu t , METRO i norte | , si D 1 ≠ D 2 .

Pregunta

¿Cuáles son los valores correctos para V O tu t , METRO a X y V O tu t , METRO i norte , si suponiendo V Z , 1 = 20 V , V F , 1 = 0.7 V ; V Z , 2 = 60 V , V F , 2 = 0.9 V ?

En esta imagen de este sitio web , de acuerdo con estos tres sitios web y la página 62 de este archivo pdf , los valores se dan como

  • V O tu t , METRO a X = + V Z , 1 + V F , 2 = + 20,9 V
  • V O tu t , METRO i norte = − V Z , 2 − V F , 1 = − 60.7 V

¿Son correctos estos voltajes?

Simulaciones

CircuitoLab

A continuación puede encontrar un intento de recrear este problema con CircuitLab.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Resultado de la simulación de CircuitLab

LTSpice IV

Además, aquí están las dos posibilidades para realizar el recorte de voltaje con dos diodos Zener bidireccionales/opuestos en serie, simulados con LTSpice IV :

Simulación de recorte LTSpice IV Zener

Lo más confuso de su pregunta es que parece tener voltajes definidos para que la parte superior sea más negativa que la inferior ... (al revés del "estándar"). Si ese es el caso, entonces la primera respuesta es correcta.
@GeorgeHerold ¿Cómo podría V_Out, Max ser inferior a V_Out, Min? ¿Tiene esto algo que ver con la pregunta de si V_Z y V_F se definen como valores absolutos o si V_Z < 0 y V_F > 0?
Su pregunta es sobre un cambio de signo... por lo que depende de cómo defina los voltajes.
@GeorgeHerold ¿Qué pasa si los V_Z y V_F dados son todos valores absolutos, por ejemplo, V_Z_1 = 10V, V_F_1 = 3V; V_Z_2 = 5V, V_F_2 = 1V. ¿Cuáles serían los valores numéricos para V_Out,Max y V_Out,Min?
establecer las resistencias a 1k, simular, listo. la resistencia de la unión PN puede ser (supongo) decenas de ohmios.

Respuestas (2)

Con respecto a las fuentes que presentó, la correcta es:

VOut,Max=+VZ,1+VF,2 (el diodoZ1 tiene polarización inversa mientras que el diodoZ2 tiene polarización directa)

VOut,Min=−VZ,2−VF,1 (el diodoZ1 tiene polarización directa mientras que el diodoZ2 tiene polarización inversa)

Creo que en tu experimento tu problema radica en la corriente zener. R_V podría no ser correcto, ¿cómo eligió este valor?

verifique esta referencia sobre diodos zener y esta pregunta anterior sobre la corriente zener

La simulación funciona correctamente. Pero no puede ver el recorte porque las corrientes son demasiado altas. Tenga en cuenta que los diodos Z que seleccionó están especificados para 1,3 W. Entonces tendrán una fuerte resistencia diferencial. Y su configuración fuerza 10A a través de ellos.

Aumente R_V y R_L a valores razonables (K) (recomiendo elegir R_L >> R_V) y seleccione su voltaje de entrada en consecuencia. Entonces su simulación producirá algo visible.

Recorte de voltaje con dos diodos Zener opuestos en serie
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