Convertidor de 20V a DC 5V con pregunta de diodo zener

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Tengo este convertidor de CA 20V a DC 5V con circuito de diodo Zener. Funciona como se espera si no hay carga conectada. Tan pronto como conecto la carga, en este caso el diodo LED con un consumo de 20 mA, la salida de 5V se reduce a solo 1.9V y el LED se enciende solo con poca luz. Intenté calcular varios valores de R1 de 120 ohm a 3 k, pero nunca puedo alcanzar un voltaje de salida superior a 2,2 voltios. También intenté reducir e incluso eliminar R2, pero no hubo ningún cambio significativo. Sin carga de salida da 5.1V. La corriente Zener se calcula para 20 mA sin carga.

¿Puede alguien señalarme cuál puede ser el problema?

La fuente de 20V CA es una fuente fuerte de 10Amps, por lo que puede ser excluida como fuente del problema.

    
pregunta B.Ondrej

2 respuestas

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 1. Varias opciones.

  • (a) Tu circuito. Tenga en cuenta que C1 se carga en semiciclos positivos, pero el LED lo descarga continuamente. Necesitas tener esto en cuenta en tus cálculos. R1 está conduciendo en semiciclos negativos con corriente a través de D1, por lo que es un desperdicio de energía.
  • (b) Al mover el diodo a la izquierda se resuelve el problema del semiciclo negativo y se reduce el consumo de energía a la mitad. No resuelve el problema del LED y el voltaje en C1 se reducirá en semiciclos negativos.
  • (c) resuelve la caída proporcionando un suministro de CC de alto voltaje regulado por el Zener. Sin embargo, todavía no hemos calculado los valores de R.
  • (d) No está claro por qué no solo usa este arreglo. Tal vez necesitas evitar el parpadeo.

Suponiendo que su suministro de 20 V es de 20 V RMS, entonces la tensión máxima debe ser de aproximadamente 30 V. Al trabajar con el valor RMS y suponiendo que desea 20 mA a través del LED, podemos resolver lo siguiente:

$$ I_ {R1} = \ frac {20-5.6} {2k} = 7.2 \ \ mathrm {mA} $$

Ya no tenemos suficiente corriente para los semiciclos positivos. Al no tener una corriente útil para los ciclos negativos, la situación empeora.

Reconsidere su circuito y los requisitos. Entonces haz el diseño. Actualice su pregunta si es necesario.

    
respondido por el Transistor
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EDITAR: Parece que el problema está resuelto ahora. Básicamente utilicé la solución "C", pero reconsiderándolo un poco, decidí intentar usar Zener 3.3V en lugar de 5.6V. El valor calculado de R6 ahora es 1K8, a 0.6W. Ahora tengo alrededor de 2V en LED con corriente sobre LED ~ 18mA. R6 se mantiene frío, que es lo que buscaba. gracias a todos por ayuda.

    
respondido por el B.Ondrej

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