Question

1) Determine a tensão mínima de entrada para o diodo zener opere na região de regulação.
Considere Vz = 14 e Pz = 1 W.
Resp: Iz_mim = 7,13 mA ; Vin = 18V


2) Determine o valor máximo e mínimo da fonte de entrada E para o diodo zener opere na
região de regulação. Dados do zerner: Vz = 10 V, Pz = 1 W.
Resp: Emin = 20,1 V; Emax = 21 V

Answer 1

Circuito 1:

$Iz_{min} =7,13 mA\\V_{in} =18 V$

Circuito 2:

$V_{min} =20.1V  \\V_{max} =21V$

Para entendermos o exercício note que diodos zener são usado como reguladores de tensão, e caso a corrente de entrada é maior que a corrente nonimal dele, ele se danifica.

Vamos agora analisar os exercício:

Com ajuda da imagem anexada a tensão de entrada é definida como:

$V_{in}=R_{s} *I_{z} +V_{z}$

Mas a tensão sera mínima ou máxima dependo da corrente (mínima ou máxima)

A tensão mínima do diodo zener é 10% da tensão máxima ou seja:

$Iz_{min} =0.1Iz_{max}$

$Iz_{max} =\frac{Pz }{Vz}$

Tarefa 1: Circuito 1

$Vz=14 V\\ Pz=1W\\\\Iz=\frac{1W}{14V}= 0,7143 A = 71,43mA\\ \\Iz_{min}=0.1*71,43mA\\ Iz_{min}=7,13mA$

$V_{in} = 14+560*7.14mA\\V_{in} =18V$

Tarefa 2: Circuito 2

*****

$Vz=10V\\Pz=1W\\\\Iz_{max} = \frac{1W}{10V} = 0 ,1A / ou /100mA\\Iz_{min}= 0,1*Iz_{max} = 0.1*0.1=0.01a/ou/10mA\\\\Rs=\frac{Vin-Vz}{Iz+I_{RL} } \\\\I_{RL}=\frac{10}{10} = 1A\\\\Vin=Vz+10(Iz+I_{RL})\\\\Vin_?\\\\V_{min}=10V+10(1+0,01)\\ V_{min}=20,1V\\\\V_{max}=10V+10(1+0,1)\\ V_{max}=21V$

Em conclusão, podemos ver que a tensão máxima e mínima são respectivamente 21V e 20.1V.