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Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Retificadores Aplicações dos diodos Parte 3 Aplicações dos diodos Parte 3 e Diodo Zener e Diodo Zener e Diodo Zener e Diodo Zener Prof. Clóvis Antônio Petry. Florianópolis, maio de 2008. Florianópolis, maio de 2008.

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Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa CatarinaDepartamento Acadêmico de Eletrônica

Retificadores

Aplicações dos diodos Parte 3 Aplicações dos diodos Parte 3 e Diodo Zenere Diodo Zenere Diodo Zenere Diodo Zener

Prof. Clóvis Antônio Petry.

Florianópolis, maio de 2008.Florianópolis, maio de 2008.

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Bibliografia para esta aulaBibliografia para esta aula

SeqüênciaSeqüência dede conteúdosconteúdos::1. Aplicações de diodos – Parte 3;1. Aplicações de diodos Parte 3;2. Diodos zener.

www.cefetsc.edu.br/~petry

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Nesta aulaNesta aula

SeqüênciaSeqüência dede conteúdosconteúdos::1 Multiplicadores de tensão;1. Multiplicadores de tensão;2. Aplicações diversas;3. Diodo zener.

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Multiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensão

DobradorDobrador dede tensãotensão dede meiameia ondaonda::

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Multiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensão

DobradorDobrador dede tensãotensão dede meiameia ondaonda::

Semiciclo positivo Semiciclo negativoSemiciclo positivo. Semiciclo negativo.

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Multiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensão

DobradorDobrador dede tensãotensão dede ondaonda completacompleta::

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Multiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensão

DobradorDobrador dede tensãotensão dede ondaonda completacompleta::

Semiciclo positivo. Semiciclo negativo.

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Multiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensão

TriplicadorTriplicador dede tensãotensão::

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Aplicações diversasAplicações diversas

CarregadorCarregador dede bateriasbaterias::

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Aplicações diversasAplicações diversas

ProteçãoProteção contracontra sobretensãosobretensão::

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Aplicações diversasAplicações diversas

ProteçãoProteção contracontra sobretensãosobretensão::

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Aplicações diversasAplicações diversas

ProteçãoProteção dada basebase dede umum transistortransistor::

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Aplicações diversasAplicações diversas

ProteçãoProteção nana entradaentrada dede umum amplificadoramplificador operacionaloperacional::

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Aplicações diversasAplicações diversas

ProteçãoProteção nana entradaentrada dede umum amplificadoramplificador operacionaloperacional::

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Aplicações diversasAplicações diversas

ProteçãoProteção nana entradaentrada dede umum amplificadoramplificador operacionaloperacional::

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Aplicações diversasAplicações diversas

ProteçãoProteção contracontra inversãoinversão dede polaridadepolaridade dada fontefonte::

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Aplicações diversasAplicações diversas

BackupBackup parapara impedirimpedir perdaperda dede memóriamemória::

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Aplicações diversasAplicações diversas

IdentificadorIdentificador dede polaridadepolaridade dede bateriasbaterias::

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Aplicações diversasAplicações diversas

SinalizadorSinalizador dede saídasaída dede emergênciaemergência::

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Aplicações diversasAplicações diversas

GeradorGerador (aproximado)(aproximado) dede ondaonda quadradaquadrada::

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Diodos zenerDiodos zener

RegiãoRegião dede operaçãooperação zenerzener::

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Diodos zenerDiodos zener

SentidoSentido dede conduçãocondução::

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Diodos zenerDiodos zener

ModelosModelos equivalentesequivalentes dodo diododiodo zenerzener::

Completo Simplificado

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Diodos zenerDiodos zener

CurvaCurva característicacaracterística dede umum diododiodo zenerzener::

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Diodos zenerDiodos zener

CaracterísticasCaracterísticas elétricaselétricas::• Tensão zener nominal – Vz [V];Tensão zener nominal Vz [V];• Corrente de teste – IZT [mA];• Impedância dinâmica – ZZT @ IZT [Ω];• Corrente de joelho – ZZK [mA];j ZK [ ]• Impedância de joelho máxima – ZZK @ IZK [Ω];• Corrente reversa máxima – IR @ VR [μA];• Tensão de teste – VR [V];• Corrente máxima de regulação – IZM [mA];• Coeficiente de temperatura típico - %/oC.

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Diodos zenerDiodos zener

CoeficienteCoeficiente dede temperaturatemperatura versusversus correntecorrente zenerzener::

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Diodos zenerDiodos zener

ImpedânciaImpedância dinâmicadinâmica versusversus correntecorrente zenerzener::

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Diodos zenerDiodos zener

AspectosAspectos dede diodosdiodos zenerzener::

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Diodos zenerDiodos zener

ReguladorRegulador zenerzener::

Comportamento do zener em condução e bloqueado.

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Diodos zenerDiodos zener

CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii e Re RLL fixosfixos

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Diodos zenerDiodos zener

CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii e Re RLL fixosfixos

L iL

R VV VR R

⋅= =

+ LR R+

L ZV V=

Para verificar se o zener estáPara verificar se o zener está ligado, retira-se o mesmo do

circuito e calcula-sea tensão sobre o zener. Se a tensão for maior q e a tensão

L ZV V≥tensão for maior que a tensão

zener, ele estará ligado.

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Diodos zenerDiodos zener

CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii e Re RLL fixosfixos

R Z LI I I= +

Z R LI I I= −

LVI R i LV V VI −LL

L

IR

= R i LRI

R R= =

P V I= ⋅Se: Z Z ZP V I= ⋅

L ZV V≥Se:

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Diodos zenerDiodos zener

CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii e Re RLL fixosfixos

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Diodos zenerDiodos zener

CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii e Re RLL fixosfixos

Como:

8,73 10<Como:

L ZV V<

1,2 16 8,731 1 2

L iR V kV VR R k k

⋅ ⋅= = =

+ +

L Z

O diodo está bloqueado.

1 1,2LR R k k+ +

8,73LV V V= =

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Diodos zenerDiodos zener

CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii e Re RLL fixosfixos

10V

16 10 6R i LV V V V= − = − =

10 3,333

LL

L

VI mAR k

= = =

6V

3 16 121 3

L iR V kV VR R k k

⋅ ⋅= = =

+ +

6 61

RR

VI mAR k

= = =

6 3 33I I I m m= − = −1 3LR R k k+ +

12LV V V= =

6 3,332,67

Z R L

Z

I I I m mI mA= − = −=

12 10>Como:O diodo está conduzindo.

10 2,67 26,7Z Z ZP V I m mW= ⋅ = ⋅ =

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Diodos zenerDiodos zener

CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii fixo e Rfixo e RLL variávelvariável

L ZLmax

L Lmin

V VIR R

= =

R i ZV V V= −

RVIL i

L ZL

R VV VR R

⋅= =

+

RRI

R=

Z R LI I I= −

ZLmin

i Z

R VRV V

⋅=

Z R L

Lmin R ZMI I I= −

ZVZLmax

Lmin

VRI

=

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Diodos zenerDiodos zener

CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii fixo e Rfixo e RLL variávelvariável

40 32 8I I I A10 1,258

ZLmax

VR kI m

= = = Ω

40 32 8Lmin R ZMI I I m m mA= − = − =

1 10R V k

8LminI m

10 32 320max Z ZP V I m mW= ⋅ = ⋅ =

1 10 25050 10

ZLmin

i Z i

R V kRV V

⋅ ⋅= = = Ω

− −

40 40RVI mA= = =

50 10 40R i ZV V V V= − = − =

401RI mA

R k= = =

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Diodos zenerDiodos zener

CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii variável e Rvariável e RLL fixofixo

L iL Z

L

R VV VR R

⋅= =

+

( )L Zimin

L

R R VV

R+ ⋅

=

Rmax ZM LI I I= +

imax Rmax ZV I R V= ⋅ +

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Diodos zenerDiodos zener

CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii variável e Rvariável e RLL fixofixo

( ) ( )( ) ( )1200 220 2023,67

1200L Z

iminL

R R VV V

R+ ⋅ + ⋅

= = =

20V V

60 16 67 76 67I I I m m mA= + = + =

20 16,671,2

L ZL

L L

V VI mAR R k

= = = =

60 16,67 76,67Rmax ZM LI I I m m mA= + = + =

76,67 0,22 20 36,87imax Rmax ZV I R V m k V= ⋅ + = ⋅ + =

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