Potencia disipada en transistor

[cosmefulanito04]

Buenos días Yesman.

Lo primero que se necesita es conocer es el β de Q2 (y de Q1)

Pero si asumimos que Q2 está en saturación la tensión Colector Emisor será de ~0,2V...

¿Por qué debería funcionar en saturación?

Yo más bien veo que la tensión Vec de Q2 será la caída de 2 diodos, algo cercano a 1,4v.

..Si queremos que por el Led circulen 20mA la Resistencia de 120 Ω la tendremos que poner de ~ 33Ω

En continua si, en alterna no.

 

[Eduardo]

Ese circuito es una vulgar fuente de corriente constante.

La corriente la determina la R120ohm y se le fué la mano porque la corriente en el led es

Iled = 0.7/120 = 5.8mA​

No va a iluminar gran cosa. Para Iled=20mA tiene que ser de unos 330ohms.


Para la potencia disipada nos centramos únicamente en la caída VCE del transistor de paso y suponemos la corriente constante en todo el semiciclo despreciando la caída en el led y la resistencia. En realidad no es exactamente así, pero es una aproximación válida.

Si I = constante , entonces la potencia disipada es P = I*Vmedia ; Vmedia = valor medio de la tensión.
Ejercicio: Demostrar que es así

(Ojo! ya me ha pasado que uno creía que valor medio era el punto medio )



Como sospecho que este pibe escribió 33Vrms cuando lo que tiene en realidad es 24Vrms ( = 33Vpico) , la tensión media es

Vpico*2/pi = 21V​

y la potencia disipada (aproximada) para una corriente de 20mA

P = (Vpico*2/pi)*I = 21*.02 = 0.42W​

 

[cosmefulanito04]

Ese circuito es una vulgar fuente de corriente constante.

No seas malo .

Para la potencia disipada nos centramos únicamente en la caída VCE del transistor de paso y suponemos la corriente constante en todo el semiciclo despreciando la caída en el led y la resistencia. En realidad no es exactamente así, pero es una aproximación válida.

Si deseo saber el valor justo de la potencia, yo usaría tensión/corriente eficaz, igual no me fijé como daría tu aproximación, tal vez anda por ahí.

La corriente será un semiciclo positivo (de 100Hz) con un pico de 0,7v/120ohm. Su eficaz en cambio será 0,7v/(raiz(2)*120ohm).

 

[Eduardo]

Si deseo saber el valor justo de la potencia, yo usaría tensión/corriente eficaz, igual no me fijé como daría tu aproximación, tal vez anda por ahí.

La potencia promedio disipada por el transistor es la integral de los valores instantáneos V*I en un semiciclo.

Cuando la carga es resistiva se convierte en la integral de V^2 , de ahí la importancia de trabajar con valores eficaces.
Pero si en el producto V*I la corriente es constante --> sale fuera de la integral --> queda solamente la integral de V

La corriente será un semiciclo positivo (de 100Hz) con un pico de 0,7v/120ohm. Su eficaz en cambio será 0,7v/(raiz(2)*120ohm).

La tensión real en esa resistencia es casi cuadrada.

 

[cosmefulanito04]

...
La tensión real en esa resistencia es casi cuadrada.

Si eso es cierto, tampoco es correcto usar raiz(2), ya que solo se comporta como senoidal hasta los 0,7v; después se hace plano hasta que baje de los 0,7v y vuelve a comportarse como senoidal.

De las dos aproximaciones, es mejor aproximar que la corriente sea constante como hiciste , ya que tendrás mayor potencia disipada (la peor condición).

 

[yesman]

cosme
entonces como la calculamos ayer estaba mal?

 

[cosmefulanito04]

cosme
entonces como la calculamos ayer estaba mal?

Todo lo analizado en continua es válido.

Lo que se plantea acá es como se obtiene la corriente sobre la resistencia teniendo esa entrada de alterna que publicaste, ya que la forma de onda que tiene la caída de tensión de esa resistencia no es ni senoidal, ni continua, ni cuadrada, deberías usar integrales para obtener el valor exactor.

Es por eso que Eduardo propuso tomarla como si fuera totalmente constante (osea continua) sabiendo que el resultado será una aproximación y yo propuse otra aproximación, de las 2 la mía se acerca más al valor eficaz real, pero tiene el problema que la potencia daría menor a la exacta, en cambio la de Eduardo daría algo mayor, lo cual a los efectos prácticos resulta de mayor utilidad la propuesta de Eduardo.

Por otro lado, yo creo que la potencia que disipa el transistor debiera calcularse por medio del valor eficaz tanto de la corriente como de la tensión (sin tener en cuenta las aproximaciones).

 

[Eduardo]

Por otro lado, yo creo que la potencia que disipa el transistor debiera calcularse por medio del valor eficaz tanto de la corriente como de la tensión (sin tener en cuenta las aproximaciones).

Ahí te estás equivocando. La potencia disipada por el transistor (despreciando la debida a la corriente de base) es siempre el promedio en un ciclo de la potencia instantánea v*i .
Cuando no hay proporcionalidad entre v e i , los valores eficaces tienen poco que hacer, porque ya no se cumple que P = Vrms*Irms.

 

[cosmefulanito04]

Ahí te estás equivocando. La potencia disipada por el transistor (despreciando la debida a la corriente de base) es siempre el promedio en un ciclo de la potencia instantánea v*i .
Cuando no hay proporcionalidad entre v e i , los valores eficaces tienen poco que hacer, porque ya no se cumple que P = Vrms*Irms.

Ok, ya veo a donde apuntas y tiene cierto sentido.