Regulador Lineal Realimentado

#1
Hola, lo que pasa es que para el taller de electrónica de este viernes, nos pidieron diseñar un Regulador Lineal Realimentado, la salida debe ser 5V y una corriente max de 100mA, y el voltaje de entrada es de 12V con una variación de 20%, (les dejo una foto del circuito), porfavor alguien que me explique como calculo los valores de las resistencias y los valores de los diodos zener
 

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#2
Empezá con lo básico, ¿que conocimientos tenés?

- Ley de ohm
- Kirchhoff
- Funcionamiento de un zener, ¿cómo funciona?
- Conceptos básicos de un transistor

¿Cómo andás con esos temas?

Después de aclarar todo eso (y obviamente suponer que tenés todos esos conocimientos), decinos tu duda en particular.
 
#3
Conocimiento basico si, todo eso lo tengo muy claro, pero mi duda mas grande es respecto a los diodos zener y con las resistecnias de muestra (R1 R2), que debo hacer, o que debo saber para poder calcular los valores
 
#5
De ese regulador, solo me queda la duda de como está alimentado el segundo zener (lo alimenta de la salida regulada y yo creo que debería alimentarse de la entrada).

Analizalo por etapas, ¿qué pasa en esta etapa?:



¿Cómo es la tensión de RE? y en base a eso, ¿cómo sería la corriente de Q1?
 
#7
Hasta ahí vas bien. Ahora basándonos en tus conocimientos de:

- Ley de ohm
- Kirchhoff
- Funcionamiento de un zener, ¿cómo funciona?
- Conceptos básicos de un transistor
¿Cómo polarizas el zener 1?, ¿Qué valor tomaría la tensión de RE? y nuevamente, en base a eso, ¿Qué valor tomaría la corriente de Icq1?

Si tenés los valores, hace el cálculo con los valores, de lo contrario (y yo te aconsejo) hacelo en forma genérica.
 

DOSMETROS

High 2m Modereitor
#10
Corriente de Colector dividida por la ganancia Hfe correspondiente mas o menos a esa corriente (ver datasheet) te da la corriente de base
 
#11
La corriente de emisor es la de base más la de colector !

O sea que la de base la dibujaste al revés.

Ver el archivo adjunto 75118
Fijate que lo dibujó bien, el está usando un PNP y en continua Ic=Ie+Ib.

El problema es eso, no nos dan el valor que debe tener Icq1, solo nos dicen que la corriente maxima de carga debe ser de 100ma
Perfecto, vos sabes que a la salida necesitas 100mA, entonces la ICQ2 máxima será de 100mA, si esa corriente es de 100mA, al menos ¿cuánta corriente deberá suministrar Q1 a la base de Q2?

EDITO:

Tenés razón Dosme, la de base va al revés, es decir es saliente:

Ic+Ib=Ie
 
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#12
Averiguando encontré que el valor del diodo VZ debe ser Vo/2; como en la carga necesito 5V, entonces el valor del diodo Zener VZ es igual a 2.5V, entonces puedo usar un diodo zener 1N5222B (2.5V, 500mW), que valor tendría la resistencia RZ?
 
#13
Averiguando encontré que el valor del diodo VZ debe ser Vo/2; como en la carga necesito 5V, entonces el valor del diodo Zener VZ es igual a 2.5V, entonces puedo usar un diodo zener 1N5222B (2.5V, 500mW), que valor tendría la resistencia RZ?
No busques fórmulas milagrosas, trata de entender el circuito usando tus conocimientos básicos, vas a ver que la ley de ohm + kirchhoff son herramientas muy útiles.

Nuevamente, ¿cómo se vinculan la corriente Icq1 con la Icq2, la Icq2 con VRE y VRE con Vzener1?

Icq1 e Icq2 tiene algo que ver con lo que dijo Dosmetros y en base a tus conocimientos de transistores...
 
#14
El elemento de muestreo es simplemente un divisor resistivo de tension el cual sensa las variaciones que pueda experimentar la carga. La referencia es un diodo zener, el cual permite que se haga una comparacion con base a un voltaje constante. Cuando ocurre una variacion en el voltaje de salida, esta es detectada por la red de mustreo y aplicada al circuito de deteccion de error, el cual a su vez, compara con la referencia generando una señal que es amplificada y aplicada al transistor de control, quien entrega mayor o menor cantidad de corriente de acuerdo al nivel sensado, manteniendo de esta forma un nivel constante a la salida. Fuente de corriente constante: puesto que el voltaje en el zener es constante e igual a la tension en RE y la juntura base-emisor, es claro que la corriente que circula por RE debe ser constante. Esta corriente de emisor es igual a la de colector por lo cual la corriente entregada a Q2 y Q3 debe ser constante
 

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#15
Ok..., pero

Nuevamente, ¿cómo se vinculan la corriente Icq1 con la Icq2, la Icq2 con VRE y VRE con Vzener1?

Icq1 e Icq2 tiene algo que ver con lo que dijo Dosmetros y en base a tus conocimientos de transistores...
¿Cómo es la corriente continua de base de un transistor respecto a su corriente de colector?
 
P

powerful

#16
IB1 está al contrario.

La IC1 tiene que ser suficiente para alimentar a IB2 e IC3 que pueden ser del mismo orden, asumimos IB2=IC3 , entonces IC1=IB2+IC3.

IE2 =IRZ+IR1+IRL+Icarga;asumiendo: IE2= 5mA+3mA+12mA(Iled)+100mA =120mA.

Asumiendo los Betas de los trans: 100 ( ya que son depequeña intensidad)tienes:

IB2= IE2/(100+1)= 1.188mA =1.2mA aprox.
IC1= 2.4mA = IE1aprox.....IB1= 2.4mA/100= 24uA.

Para polarizar a los zener se escoge como mínimo 5mA y tiene que ser mucho mayor a IB1( ya que la fuente es de solo 100mA , lo ideal sería polarizar al zener con la corriente de test del zener ,IZT, 25% de IZMax ).
Calculamos VZF:3.3V, para que VRE= VZF-VBE1=3.3V-0.7v= 2.6V,..RE:2.6V/IE1=2.6V/2.4mA=1.08K(ó 1K)

VC1=VOUT+VBE2=5.7V ; VE1= 12V-2.6V= 9.4V ; VEC1=3.7V (trabaja en zona activa)

RZT= (12V-VZT)/5mA= 1.74K ,...(se escoge el más aprox, haciendo un enseriado si es necesario).
VZ:3.3V ( ya que la salida es solo 5V),..RZ=VOUT-VZ=(5V-3.3V)/5mA=340 Ohm(330 Ohm).

VR2= VZ+VBE3=3.3V+0.7V=4V.

VR1+VR2=VOUT=5V, (ya que IB3=IC3/100= 12uA es despreciable al asumido IR1=3mA).

VR2=4V,...R2=VR2/3mA=4V/3mA=1.33K (1K+330 Ohm ),...R1=VR1/3mA=1V/3mA=333 Ohm(330 Ohm).

VOUT= VREF( R1+R2)/R2= 4V(.33KOhm+1.33KOhm)/1.33KOhm=4.99V = 5V aprox.

Saludos!!!



2M pido disculpas al FORO por atentar contra las neuronas de juparmer y violar lasnormas del FORO, recien caigo que le he hecho la tareita.
 
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