Voltaje a través del diodo Zener

Consideremos este circuito simple

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

con

V S = 15   V
R S = 500   Ω
V Z = 5.1   V
R L = 1   k Ω

puede ser descrito por el sistema de ecuaciones

V S = R S ( I Z + I L ) + V Z
V S = R S ( I Z + I L ) + R L I L

dónde V S , R S , V Z , R L son constantes y solo I L , I Z son desconocidos

Suponiendo que el diodo Zener está inversamente polarizado, el voltaje en el nodo A siempre será el voltaje Zener V Z = 5.1   V y con estos valores I L = 5.1   metro A y I Z = 14.7   metro A . Si la resistencia R L se reduce, el valor de I L subirá y I Z será más bajo. La condición límite es cuando R L = R L es tan pequeño que requiere I L = I S y la rama Zener no tiene corriente.

que pasa si R L se baja por debajo R L ?

¿Qué suposiciones se deben seguir para escribir nuevas ecuaciones? ¿Cómo se comportaría el diodo Zener y cómo se puede considerar?

Respuestas (1)

Simplemente aplique la ley actual de Kirchoff - Is = IL

El zener, para todos los propósitos prácticos, elimina el circuito ya que Iz = 0 y el circuito se reduce a un divisor potencial donde Vout = Vin * RL/(RL + Rs)

Entonces, si no puede fluir corriente a través del Zener, independientemente del voltaje que lo atraviese, simplemente se apaga, se convierte en un circuito abierto y deja de forzar V A siendo igual a 5.1   V ?
Siempre que el voltaje a través de él esté por debajo de la rodilla del voltaje Zener (determinado por los valores de la resistencia), el diodo Zener actúa como cualquier diodo polarizado inverso normal . Puede haber una pequeña corriente de fuga pero nada significativo. A medida que RL disminuye más allá de un valor crítico (Is =IL), el voltaje de salida caerá y la regulación fallará. Es por eso que diseña con corriente adicional a través del Zener sin carga para que cuando tome corriente de la salida, siempre permita que fluya algo de corriente a través del Zener para mantener la regulación.