Seleccionando el diodo zener correcto

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Hola
Estoy tratando de construir una fuente de alimentación basada en un diseño que tenga un voltaje de entrada máximo de 15v. Sin embargo, la mía se rectifica a partir de un transformador de 200VA 24Vrms con tomas centrales. Necesito usar un diodo Zener para garantizar que el voltaje no supere los 12 V en el opamp de precisión TLC272. El diseño original solo tenía 15V por lo que no fue un problema. Me preguntaba si lo conectaría como en el esquema, obtendría un máximo de 12 V pero 34 V completos para el regulador. Elegí 12V porque es fácil de obtener y fue tan bajo como Vin podría estar en el diseño original.

    
pregunta Ageis

2 respuestas

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De la forma en que lo ha dibujado, el diodo Zener sujeta la fuente de alimentación reduciendo los 34V a 12V. Lo que es aún peor es que no hay limitación de corriente y el diodo será destruido.

El diodo Zener necesita una resistencia en serie para ocuparse de la diferencia de voltaje entre los 34V y los 12V.

Paracalcularelvalordelaresistencia,necesitasabercuántacorrientenecesitaeldiodoZenerycuántacorrientedebeiralacarga(elindicadordereferenciaensudibujo).LosdiodosZeneramenudoseespecificanaunacorrientebastantealtade50mA,aunquelostiposmásmodernosfuncionaráncorrectamenteaunacorrientedemenosde1mA.( Esta solo necesita 50 \ $ \ mu \ $ A.) Supongamos que necesita 10mA y que el opamp también consumirá 10 mA, es un total de 20 mA. Esa es la corriente a través de la resistencia. Como ya sabemos el voltaje en la resistencia, la ley de Ohm nos dará el valor:

  

\ $ R = \ dfrac {\ Delta V} {I} = \ dfrac {34V - 12V} {20mA} = 1100 \ Omega \ $

Si verifica la potencia disipada en la resistencia (algo que siempre debería hacer) verá que esto es 0.44W, así que use una resistencia de potencia de 0.5W.

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Mi respuesta original hablaba de 50mA zener actual. Eso es muy alto, y también me di cuenta de que a 50mA un zener de 12V / 400mA funcionaría fuera de especificaciones, como también señaló Jippie. Parece que la corriente alta solo se usa para voltajes más bajos (76mA para los 3.3V 1N4728A), y a 12V la hoja de datos habla de un valor más seguro de 20mA. Está bien usar una corriente más baja, aunque la regulación de la carga y la línea será peor.

    
respondido por el stevenvh
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Como se muestra, el zener reduce el voltaje casi de la misma manera que desaceleraría un automóvil en movimiento al pararse frente a él. Un diodo Zener se usa para disipar el exceso de energía cuando el suministro de energía es limitado. Si utilizara un Zener suficientemente grande para sujetar el suministro a 12V, dañaría el suministro y el suministro de 34V se convertiría en un suministro de 12V.

La colocación de una resistencia entre el suministro y el cátodo Zener (extremo superior aquí con barra transversal) limitará la corriente y aislará el Zener del suministro.

Rzener < = V / I = (Vsupply - Vzener - headroom) / I_opamp_max.
 Si Iopamp max = di 10 mA.
 Rzener < = (34V-12V - 2V) / 0.010 < = 2000 ohmios.  Di 1800ohms.
 El espacio libre de 2 V permite al zener "regular" en todas las cargas.

Clasificación de potencia del resistor > Izener x Vdropped = 0.010 x (34-12) = 0.22 vatios.  Use al menos una resistencia de 0.25 w y preferiblemente una de 0.5W.

    
respondido por el Russell McMahon

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