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¿Cómo calcular la tensión de rizado en este circuito zenerregulado rectificado en puente?

Para uno de mis laboratorios necesito diseñar una fuente de alimentación con un rizado inferior al 1% del valor nominal de 4,7 V (ya que Vz = 4,7 V) y calcular su regulación de carga.

Sé que lo más probable es que el rizado esté dentro del 1% requerido, pero tengo problemas para calcular su valor exacto, que necesitaré para el cálculo de la regulación de carga.

Este es el circuito:

Power Supply

La carga debe ser \$50k\$ . R1 y C1 son ajustables. Como sólo tendré un \$100µF\$ y una \$10µF\$ condensadores en el laboratorio, voy a derivarlos para un mejor filtrado.

Solución intentada:

Entrada:

\$V = 15 V_{p-p}\$ o \$7.5 V_{p}\$ a 50 Hz

Después de pasar por el puente rectificador (dos diodos - dos caídas de 0,7 V):

\$V = 6.1 V_{p}\$ a 50 Hz

Aquí es donde empiezan mis problemas.

Después de pasar por el filtro:

Quería calcular la amplitud de la ondulación utilizando: \$ V_{r} = {{V_{p}} \over {2fCR}}\$ donde f = 50 Hz, \${V_{p}} = 6.1 V\$ , \$C = 110µF\$ y R es la resistencia del circuito paralelo al condensador. No tengo ni idea de cómo obtener \$R\$ , incluso si elijo cualquier \$R_{1}\$ ya que sospecho que la resistencia variará debido al diodo Zener.

Entonces, ¿cómo puedo encontrar la amplitud de rizado a la entrada del regulador Zener? Necesito este valor para los cálculos del regulador Zener y, en consecuencia, un valor preciso del rizado de salida y la regulación de la carga.

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Spehro Pefhany Puntos 90994

Puedes elegir R1 para producir una corriente media de Iz (de la hoja de datos del zener). Ya que estás ahí, busca la impedancia del zener a esa corriente. Puedes pensar en el zener como una fuente de tensión ideal con una resistencia en serie. Por supuesto, el valor de esa resistencia depende en gran medida de la corriente del zener.

Calcula la tensión de rizado en el condensador a partir de la corriente del condensador (supón que es constante e igual a (Vp-Vz)/R1. Simbólicamente (en función de C).

Calcula la tensión de rizado a través del zener a partir de la impedancia del zener, la tensión de rizado y la impedancia de la fuente (R1 || 50K que puedes decir ~= R1). De nuevo, en función de C.

Halla el valor mínimo del condensador para obtener una ondulación del 1%.

Puede calcular la regulación de la carga de forma similar.

Aquí está parte de una tabla de un zener ficha técnica :

enter image description here

Hay dos corrientes a las que se especifica la impedancia del zener, pero la tensión del zener sólo se especifica a Iz.

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ianb Puntos 659

Tu objetivo es asegurarte de que la tensión a través del condensador no cae por debajo de (digamos) 5 voltios. Esto garantiza que el zener esté siempre en funcionamiento. Así que si el pico de tensión de tu condensador es de 6,1 voltios, tienes que elegir la resistencia de mayor valor (R1) que satisfaga la obtención de al menos 5 voltios en la carga si se eliminara el zener.

La corriente absorbida por la carga es de unos minúsculos 94 uA, por lo que puedes suponer unos 10 mA para el diodo zener, lo que significa que R1 es 1,1/0,01 = 110 ohmios. El 1.1 es 6.1 voltios menos 5 voltios.

Si se tomaran (aproximadamente) 10 mA del condensador durante un periodo de 10 ms, ¿cuánto caería la tensión? I = Cdv/dt por lo tanto dV = 0,91 voltios.

La descarga del condensador será de unos 6,1 voltios a unos 5,2 voltios pero, por supuesto, el zener no será perfecto por lo que podría haber una ligera caída en su voltaje. Sin embargo, he asumido una corriente de descarga de 10 mA y esto es exagerar. A 5,2 voltios, y R1 = 110 ohmios alimentando un zener de 4,7 voltios, la corriente es de unos 4,5 mA, por lo que esperaría que la caída en el voltaje del condensador fuera de unos 0,7 voltios.

Además, mi cálculo suponía 10 ms, pero será ligeramente inferior, posiblemente 8 ms. Así que elegiría R1 para ser 110 ohmios.

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djp Puntos 389

Usted especifica 4.7v solamente, pero usted debe también especificar el cerrent de la salida puesto con 4.7 voltaje nominal, y usted tiene que calcular simplemente Vripple= Iout/4fc porque es ckt del puente. Vripple= Iout/2fc or Vp/2FCR isfor half wave rectification(you use). there fore R= Vp/Iout.

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