Regulador de tensão

PEÇAS E MATERIAIS

• Quatro baterias de 6 volts
• Diodo Zener, 12 volts - tipo 1N4742 (catálogo Radio Shack # 276-563 ou equivalente)
• Um resistor de 10 kΩ

Qualquer diodo zener de baixa tensão é apropriado para este experimento. O modelo 1N4742 listado aqui (tensão zener =12 volts) é apenas uma sugestão.

Seja qual for o modelo de diodo que você escolher, eu recomendo fortemente um com uma classificação de tensão Zener maior do que a voltagem de uma única bateria, para uma experiência de aprendizagem máxima. É importante que você veja como um diodo zener funciona quando exposto a uma tensão menor que sua classificação de decomposição.

REFERÊNCIAS CRUZADAS

Aulas de circuitos elétricos , Volume 3, capítulo 3:“Diodos e retificadores”

OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• função de diodo Zener

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

Construa este circuito simples, certificando-se de conectar o diodo no modo de “polarização reversa” (cátodo positivo e ânodo negativo) e meça a tensão através do diodo com uma bateria como fonte de alimentação. Registre esta queda de tensão para referência futura.

Além disso, meça e registre a queda de tensão nos resistores de 10 kΩ. Modifique o circuito conectando duas baterias de 6 volts em série, para tensão total da fonte de alimentação de 12 volts. Meça novamente a queda de tensão do diodo, bem como a queda de tensão do resistor, com um voltímetro:







Conecte três e depois quatro baterias de 6 volts em série, formando uma fonte de alimentação de 18 volts e 24 volts, respectivamente. Meça e registre as quedas de tensão do diodo e do resistor para cada nova tensão da fonte de alimentação.

O que você nota sobre a queda de tensão do diodo para essas quatro tensões de fonte diferentes? Você vê como a tensão do diodo nunca excede um nível de 12 volts?

O que você nota sobre a queda de tensão do resistor para esses quatro níveis de tensão de fonte diferentes? Os diodos Zener são frequentemente usados ​​como reguladores de tensão dispositivos porque agem para bloquear a queda de tensão em si mesmos em um nível predeterminado.

Qualquer excesso de tensão fornecido pela fonte de alimentação cai no resistor em série. No entanto, é importante notar que um diodo zener não pode compensar para uma deficiência na tensão da fonte.

Por exemplo, este diodo zener de 12 volts não cai 12 volts quando a fonte de alimentação é apenas 6 volts forte. É útil pensar em um diodo zener como um limitador de tensão :estabelecendo uma queda de tensão máxima, mas não uma queda de tensão mínima.

SIMULAÇÃO DE COMPUTADOR

Esquema com números de nó SPICE:







Netlist (faça um arquivo de texto contendo o seguinte texto, literalmente):

 Diodo Zener v1 1 0 r1 1 2 10k d1 0 2 mod1 .model mod1 d bv =12 .dc v1 18 18 1 .print dc v (2,0) .end 

Um diodo zener pode ser simulado no SPICE com um diodo normal, o parâmetro de quebra reverso ( bv =12 ) definido para a tensão de ruptura zener desejada.



PLANILHAS RELACIONADAS:

• 
  Planilha de Diodos Zener
  
• 
  
  
  Planilha de fontes de energia reguladas