Determinar o valor de \mathrm{R}_{\mathrm{z}} do circuito regulador de tensão para uma saída ( \mathrm{V}_{\text {оut }}о ) de 5,6 \mathrm{~V} e carga \left(R_{L}\right) de 1 \mathrm{k} \Omega. A tensão de entrada \left(V_{\text {IN }}\right) é de 12 V . Calcular a potência dissipada por R_{z}.
Características do diodo Zener:
\begin{aligned} & V_{z}=5,6 \mathrm{~V} \\\ & I_{z \mathrm{M}}=100 \mathrm{~mA} \end{aligned}

Passo 1

O enunciado pede o valor de R_z em um regulador com entrada V_{\rm IN}=12\rm \,V, saída estabilizada em V_{\rm out}=5{,}6\rm \,V e carga R_L=1\rm \,k\Omega. As características do diodo Zener são V_z=5{,}6\rm \,V e corrente máxima no Zener I_{zM}=100\rm \,mA. Precisamos também calcular a potência dissipada em R_z.

Passo 2

Calcular a corrente de carga
I_L=\frac{V_{\rm out}}{R_L}=\frac{5{,}6\rm \,V}{1\,000\\ \Omega}=5{,}6\rm \,mA.

Passo 3

Em geral a corrente total que sai de R_z é
I_T=I_L+I_z.
Como só temos o valor da corrente máxima do Zener, projetamos para o pior caso de regulação sem carga I_L=0, impondo
I_T\bigl|_{\rm no\\ load}=I_{zM}=100\rm \,mA.
Assim
R_z=\frac{V_{\rm IN}-V_{\rm out}}{I_{zM}}.

Passo 4

Substituindo valores
R_z=\frac{12\rm \,V-5{,}6\rm \,V}{0{,}1\rm \,A} =\frac{6{,}4\rm \,V}{0{,}1\rm \,A} =64\\ \Omega.

Passo 5

A potência máxima dissipada em R_z ocorre quando I_T=I_{zM}, logo
P_{R_z}=(V_{\rm IN}-V_{\rm out})\,I_T =6{,}4\rm \,V\times0{,}1\rm \,A =0{,}64\rm \,W.

Resposta

R_z=64\\ \Omega P_{R_z}=0{,}64\\ \text{W}

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