103)Determinar o valor de
do circuito regulador de tensão a Zener utilizado para fonte cuja entrada é de
ligada a uma carga variável de
a
e a tensão de saída
.A corrente máxima do zener é de 680 mA .Determinar também a potência dissipada em
.
Passo 1
O enunciado dá um regulador de tensão com entrada
, saída estabilizada em
por um diodo Zener e resistor série
. A carga varia de
até
. A corrente máxima permitida no Zener é
. Precisamos dimensionar
de modo que:
- No pior caso de carga máxima
o resistor entregue pelo menos a corrente de carga, mantendo a saída em 7 V (assumimos corrente Zener mínima zero). - No caso de carga mínima
, a corrente que circula por (toda ela no Zener) não exceda .
Em seguida calculamos a potência dissipada em.
Passo 2
Calcular a corrente de carga no pior caso
mínimo):
No caso de carga máxima (
a corrente de carga seria
,
mas esse valor só entra na segunda condição de dimensionamento.
mas esse valor só entra na segunda condição de dimensionamento.
Passo 3
Condição para atender carga máxima: na pior carga o resistor deve fornecer pelo menos
. Como a tensão em
é
,
aplicando Lei de Ohm com corrente total , obtemos o valor máximo de
:
aplicando Lei de Ohm com corrente total
Passo 4
Condição para não queimar o Zener sem carga
: toda a corrente pelo resistor vai ao Zener, e não pode ultrapassar
. Logo o valor mínimo de
é
Passo 5
Intervalo de projeto:
Para minimizar desperdício de potência, escolhe-se o maior valor prático, adotando por exemplo
Passo 6
Potência dissipada em
: o pior caso de corrente ocorre quer com carga máxima quer sem carga, pois
é a maior corrente que atravessa
. Assim