FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA

Ejercicios PropuestosEjercicio 1En el circuito regulador de tensión de la figura se tienen: VCC= 6.3 V, Rs=12,

VZ=4.8V, rz=0. La corriente por el diodo Zener debe limitarse al rango: 5 mA Iz

100 mA.

a) Determinar el intervalo de corrientes de carga y resistencias de carga posibles

b) Calcular la potencia nominal requerida para el diodo.

Ejercicio 2Determinar los valores de RL de modo que el Zener trabaje en la región de ruptura.

Suponer Izmín = 0.1 Izmáx. Vz=10 V, Pzmáx = 400 mW, rz = 0

Ejercicio 3El diodo Zener de la figura regula una tensión fija entre sus terminales siempre que

Iz se mantenga entre 200 mA y 2 A. (rz = 0 )

a) Calcular el valor de Rs de modo que la tensión de salida Vo se mantenga en

18V mientras la tensión de entrada Vcc pueda variar entre 22 V hasta 28V.

b) ¿Cuál será la máxima potencia disipada por el diodo?

APLICACIONES DEL DIODOS 129

Iz IL

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Ejercicio 4El circuito regulador Zener mostrado utiliza un diodo de 9 V (rz = 0 ). La tensión

de entrada varía entre 16 V y 25 V y la corriente por la carga varía entre 100 mA y

800 mA.

a) Calcular el valor de Rs

b) Determinar el margen de potencia por el Zener

c) ¿Cuál será la variación pico a pico en la salida si rz =5 ?

Ejercicio 5Analizar el funcionamiento del circuito y dibujar la tensión de salida Vo(t).

Ejercicio 6Para el circuito de la figura considerando que el diodo puede representarse por un

modelo lineal con V = 0 V y Rd =25 , determinar:

a) la corriente media por la carga RL y por el diodo

b) la tensión media sobre la carga y sobre el diodo

c) la corriente y tensión eficaz sobre la carga

d) el factor de rizado

e) la tensión inversa de pico que soporta el diodo

APLICACIONES DEL DIODOS 130

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f) el rendimiento de rectificación %

g) ¿Es un buen circuito rectificador? Justificar

Ejercicio 7El rectificador mostrado se utiliza como cargador de baterías. La capacidad de la

batería es de 100 Watts hora y su tensión es 24 V. La corriente de carga promedio

es Icc = 5 A. La tensión de entrada es de 60 Vef. a 60 Hz. Calcular el ángulo de

conducción del diodo, la resistencia R de limitación de corriente, la potencia disipada

por R, el tiempo de carga h en horas, la eficiencia de rectificación y la tensión

inversa que debe soportar el diodo

Ejercicio 8Para los circuitos mostrados (rectificador de onda completa con punto medio y

rectificador de onda completa tipo puente) los diodos se pueden representar por un

modelo lineal con V = 0 V y Rd= 25 . Determinar:

a) la corriente media por la carga RL y por el diodo

b) la tensión media sobre la carga y sobre el diodo

c) la corriente y tensión eficaz sobre la carga

d) el factor de rizado

e) la tensión inversa de pico que soporta el diodo

f) el rendimiento de rectificación %

g) Comparar las características de cada circuito.

APLICACIONES DEL DIODOS 131

.

FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA

Ejercicio 8 Analizar en el siguiente circuito las variaciones de vo(t) y de la corriente por los

diodos al variar C. Considerar C= 1 F, C= 10 F, C= 100 F.

¿Cómo conviene que sea C? ¿Qué inconveniente presenta hacer C muy grande?

Ejercicio 9El circuito anterior se modifica agregando un regulador Zener. Analizar el

funcionamiento del circuito. Dibujar las tensiones Vi, vs y Vo.

APLICACIONES DEL DIODOS 132Vi = 12 V sen wt, f=60Hz

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Ejercicio 10

Determinar el rango de valores de Vcc que mantendrá la tensión sobre la carga Vo=

8 V sin exceder el valor máximo de potencia del diodo Zener. (rz = 0)

Ejercicio 11

Se debe diseñar un regulador de tensión de modo de mantener una tensión de

salida de 20 V para una carga de 1 K. Se sabe que la tensión de entrada tendrá

una variación entre 30 V y 50 V. Determinar el valor de Rs y la corriente por el

Zener. Suponer rz=0 .

Ejercicio 12

Analizar el funcionamiento del circuito, dibujar vo(t). ¿Podría usarse el circuito como

rectificador? Justificar. Calcular la tensión continua disponible.

APLICACIONES DEL DIODOS 133

vi

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Ejercicio 13

A un circuito rectificador de media onda se le aplican 10V eficaces y se lo carga con

RL. Suponiendo para el diodo un modelo lineal por tramos representado en directa

por V = 0 V y Rd= 20 , y en inversa con Is= 0.075 A constante:

a) Obtener la expresión del valor medio de la tensión sobre la carga en función

de RL.

b) Calcular para RL= 1 K, 50 K, 1 M. Comparar resultados.

c) Repetir considerando que V = 0.6V en lugar de V = 0V. Analizar

resultados.

Ejercicio 14

Analizar el funcionamiento del siguiente circuito rectificador de salida

complementaria, considerando vi1= vi2 = 12 V sen wt (f=50 Hz). Dibujar las formas

de onda de vo1 y vo2. ¿Cuánto vale la tensión inversa de pico sobre cada diodo?

APLICACIONES DEL DIODOS 134