Um regulador paralelo utiliza um diodo zener cuja tensão é de
com uma corrente de 50 mA , corrente zener de joelho de
e cuja resistência dinâmica é de
. O diodo recebe alimentação de uma tensão nominal de 15 V através de um resistor de
. Qual a tensão de saída sem carga? Qual o novo valor da saída quando uma carga de
é conectada a saída?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente tem um regulador paralelo com um diodo zener de referência 5,1 V (medido quando passa 50 mA por ele), tem resistência dinâmica
e corrente de joelho miníma de 0,15 mA. Ele é alimentado por uma fonte de 15 V em série com um resistor de 200 Ω.
Conteúdo: teoria de diodo zener (modelo com tensão de referência mais resistência dinâmica), Lei de Ohm e KCL (somatório de correntes).
Conteúdo: teoria de diodo zener (modelo com tensão de referência mais resistência dinâmica), Lei de Ohm e KCL (somatório de correntes).
Para resolver, vamos usar:
- Corrente pelo resistor série:
. - Modelo dinâmico do zener:
onde a . - No caso com carga, aplicar KCL no nó de saída: corrente que entra pelo resistor divide em carga e zener.
Passo 2
Cenário sem carga:
- Calcula a corrente que sai do resistor de 200 Ω:
- Como essa é praticamente a corrente do zener (
), usamos o modelo dinâmico: Arredondando, dá cerca de 5,10 V.
Passo 3
Cenário com carga de
:
- Montamos KCL no nó de saída (tensão
): onde - Expressamos
em função de : - Voltaje real do zener:
Substituindo : - Vamos simplificar:
-
-
Então
Multiplicando por 7: Passando pro lado esquerdo: -
Resposta
Sem carga:
.
Com carga de :
.
Com carga de