Aplicaciones de Diodos
• Ejercicio: Determinar las corrientes I1, I2 e ID2
II TERMINO 2008-2009
Aplicaciones de Diodos
mAI
mAmAIII
III
ImAK
I
entonces
VVV
mAK
IV
D
D
D
D
R
AK
11.3
21.032.3
032.36.5
6.18
6.184.120
21.03.3
7.07.0
2
122
212
12
2
12
II TERMINO 2008-2009
Aplicaciones de Diodos
• Ejemplo: Encuentre Vo e I (Puerta OR)
mAK
VI
VVVo
3.91
3.9
3.97.010
II TERMINO 2008-2009
Recortadores
Recorta un parte de la señal de entradas. Para tener recortadores tiene que haber un diodo y una resistencia.
Existen dos tipos de recortadores: en serie y en paralelo y para cualquiera de éstas dos categorías no existen limitaciones en la señal de entrada, es decir que la señal de entrada puede ser cualquiera.
Recortadores en Serie
Es cuando el diodo está en serie con la señal de salida
iV 0V
R
II TERMINO 2008-2009
iV iV
iV iV
iV 0V
t
t
t t
t
t
II TERMINO 2008-2009
Ejercicio:
0ViV
iV
0V
Semiciclo Positivo
""
""0
onDVV
offDV
i
i
VVV
V
i
0
0 0
Semiciclo Negativo
VVoffDV oi 0;""0
V
VVi
t
t
R
V
II TERMINO 2008-2009
Recortadores en Paralelo
Es cuando el diodo está en paralelo con la señal de salida.
iV
0V
iV
0V
t
t
iV
0V
t
t
Semiciclo Negativo
0VVV Ri
iV
RR
0V
D
“on”
D
“off”
II TERMINO 2008-2009
iV
0VR
Ejercicio:
V4
iV
t
16
4
0V
t
16
4
D
“on”
Semiciclo Negativo
VV
onD
4
""
0
0VR
V4
Semiciclo Positivo
VV
onD
VVi
4
""
0
0
0VR
V4i
i
VV
offDVV
0
"";4
II TERMINO 2008-2009
Potencia que disipa un Diodo
:donde
PPP ACDCT
2ACAC
AC
DDDC
IVP
IVP
Parámetros Térmicos
Eléctricos Térmicos
Corriente I Potencia PD (W)
Voltaje V Temperatura T(ºC)
Resistencia R Resistencia Térmica
)/(º WCR
II TERMINO 2008-2009
A
k
P N
JCR
CARJAR CT
JT
AT
JCR
CAR
AJ TT
J
A
JADAJ
CAJCDAJ
RPTT
RRPTT
)(
datoR
MTPCurvagráficodeldatoR
CA
JC
___
Temp. de Unión
Resistencia térmica juntura carcasa
Resistencia térmica carcasa ambienteResistencia térmica juntura ambiente
Temp. de ambiente
Temp. de carcasa
Circuito eléctrico equivalente
II TERMINO 2008-2009
Curva de la Máxima Potencia
WPD
JTCT
JMáxT
JT
JCR
;D
CJJC
JCDCJ
P
TTR
RPTT
1CC
JMáxJ
TT
TT
1CT
Si la TJ > Tmáx entonces el diodo se quema y necesita disipador.
WPD
JT
Ejemplo
1DP
100 200
5
WCR
R
R
JC
JC
JC
º20
5
1005
100200
][ºCTJ
][ºCTJ
II TERMINO 2008-2009
Ejercicio
1V20
1D WPD
JT
5 190
25
68.0
15
AID
75.0 ][ºCTJ][VVd
Calcular la Potencia Disipada por el diodo
)(67.415
68.075.0
mav
av
Entonces el circuito equivalente es:
V20 DV
m67.4 V68.0Asumo que D “on”
1 023.1967.41
68.020
AIm
I
D
D
""onD
VV
V
D
D
77.0
)10*67.4(23.1968.0 3
CTW
CR
A
CA
º30
º12
II TERMINO 2008-2009
VP
P
IVP
D
D
DDD
81.14
)23.19)(77.0(
JADAJ RPTT
W
CR
R
R
RRR
JA
JA
JA
CAJCJA
º4.19
124.7
1225
5190
º190º3.317
º)4.19(81.14º30
CT
W
CWCT
J
J
Diodo se quema y necesita disipador
II TERMINO 2008-2009
Disipadores
Se basa en una lámina de aluminio que se coloca sobre el diodo aumentando su tamaño para reducir su resistencia térmica y así el calor se disipa más rápidamente, es decir mientras mayor es el tamaño del disipador mucho menor será la resistencia térmica.
A
k
P N
JCR
CDR
JAR
CT
JT
AT
Al
DAR
dT
II TERMINO 2008-2009
JT
AT
JCR
CDR
DAR
JADAJ
ACDJCDAJ
RPTT
RRRPTT
)(
buscasequeloesR
R
PotenciaMáximaCurvaladedatoR
DA
CD
JC
:
0
___:
Ejercicio:• Encuentre los puntos de operación de cada diodo.
• De ser necesario calcule la resistencia térmica de los disipadores.100
V10 2D
10
c
pmV10
1D
220
7.0
10
AID
75.0 ][VVdII TERMINO 2008-2009
mWPD
JT
20 200
100
][ºCTJ
CTA º30
510
7.075.0
av
av mA
Análisis DC
V10100
ThV
10
5av
2DV
04.13
91.1
Th
Th
R
VV
V91.104.13
V7.0
5
200
VV
onDmAI
D
D
73.0
""008.5
1
11
VV
onDmAI
D
D
08.1
""067,76
2
22
II TERMINO 2008-2009
Análisis AC
pmV10
5
220
5
10
100
1DI
1DV
pD
pD
AI
mVI
44.44)2205(
10
1
1
pD
D
mVV
AV
22.0
)44.44(5
1
1
pD
pD
pD
p
D
mVV
AV
AI
mVI
33.3
)67,666(5
67,666
)105(
10
2
2
2
2
1DV
Diodo 1
mWP
mWmWP
mVAmAP
PPP
T
T
pp
T
ACDCT
71,3
10*88,471,32
)22.0)(44.44()08.5)(73.0(
1
12
1
1
1
II TERMINO 2008-2009
JMáxJ
J
JATAJ
TCT
mW
CmWT
RPTT
º52.51
º)48.1(71,330
1
D1 no necesita disipador
Diodo 2
mwP
mVAmAVP
PPP
T
pp
T
ACDCT
8,822
)33.3)(67.666()67.76)(08.1(
2
2
2
JMáxJ
J
JATAJ
TCTmW
CmWT
RPTT
º35.510
º)48.1(80.8230
2
D2 necesita disipador
II TERMINO 2008-2009
mW
CR
R
P
TTR
P
TTRR
P
TTR
RRRPTT
DAMáx
DAMáx
T
AJMáxDAMáx
T
AJMáxDAMáxJC
T
AJMáxJA
DAMáxCDJCJAJ
º25.0
8.18.82
30200
08.1
)(
2
2
2
2
JAR
0
II TERMINO 2008-2009
El Diodo Zener
ZVZI
ZV
zMínZ II
ZV
ZMínI
ZMáxI
Datos en los problemas:
MáxMáx
Z
IóP
V
__
II TERMINO 2008-2009
Con Vi fijo y RL Variable
VVi 50
LR
k1
mAI
VV
ZMáx
Z
32
10
a) Determine el rango RL de tal manera que el zener se mantenga encendido.
b) Encuentre la Potencia Máxima del Zener.
1) Cuando No Conduce
ZVLR
k1
VVi 50
1.50
L
LZ R
RV
Para que conduzca
kR
R
R
V
L
L
L
Z
4
1
101
.50
10
a)
II TERMINO 2008-2009
2) Cuando Conduce el Zener
LRVVZ 10
VVi 50
L
Z
L
ZZ
LRZ
RmAI
R
V
kI
III
1040
1
1050
Condición Mínima
kR
R
II
L
L
ZMínZ
4
1
010
50
Condición Máxima
kR
mAR
II
L
L
ZMáxZ
25.1
3210
40
kRk L 25.1
4
1
b)
mWP
P
IVP
ZMáx
Z
ZMáxZZ
320
)32)(10(
ZI LI
k1RI
II TERMINO 2008-2009
Con RL y Vi fijo
VVi 16 kRL 2.1
k1
mWp
VV
ZMáx
Z
30
10
ZV kRL 2.1
k1
VVi 16
ZI
VV
k
kVV
Z
Z
73.8
)2.11(
2.1.16
Para que el Z esté “on”
""1073.8
10
offZener
VVZ
WP
AI
Z
Z
0)10(0
0
¿ Qué sucede si cambio el valor de RL a 3k?
VV
k
kVV
Z
Z
12
)31(
3.16
Como:
""1012
10
onZener
VVZ
II TERMINO 2008-2009
kRL 3VVZ 10
VVi 16
ZI LI
k1RI
VV
VVV
VVV
R
R
ZiR
6
1016
mAIk
VI
L
L
33.33
10
mAI
I
III
Z
Z
LRZ
67.2
33.36
mVP
P
IVP
Z
Z
ZZZ
7.26
)67.2(10
mWmW 307.26
El zener no se quema
II TERMINO 2008-2009
Con Vi variable y RL Fijo
kRL 2.1
220
mAI
VV
ZMáx
Z
60
20
iV
ZV kRL 2.1
220
ZIiV
L
LZiMín
L
LiZ
R
RRVV
RR
RVV
.
kRL 2,1VVZ 10ZI LI
220RIiV
II TERMINO 2008-2009
VV
VV
imín
imín
67.231200
)1200220(.20
mA
kIL 67.16
2.1
20
mAI
I
III
RMáx
RMáx
LZMáxRMáx
67.76
67.1660
VV
kmAV
iMáx
iMáx
87.36
20)220.0)(67..76(
ZfijofijoLfijoZMáxiMáx
ZfijofijoRMáxiMáx
ZfijoRMáxiMáx
ZfijoRMáxiMáx
VRIIV
VRIV
VVV
VVV
))((
))((
0
II TERMINO 2008-2009
Top Related