Radivoje Đurić, Zbirka zadataka iz osnova elektronike DIODA. Elektrotehnički fakultet, Odsek za elektroniku

V
+ V
V m
B D0
−V m
i D
i D max
v U
θ1
π − θ 1
Dioda 1.19
a) Dioda će provesti kada je napon pobudnog
generatora, slika 1.21c,
vU = Vmsinθ1 = VB + VD0
⇒
V 0
1 arcsin
B + VD
θ = = 0,565rad ( 32,4 ),
Vm
a prestaće da vodi kada je
( )
θ2 = π − θ1 = 2,576rad 147,6
Ugao provođenja struje diode je
θD
= θ2 − θ1 = π −2θ1
≈115
b) Srednja vrednost struje diode je
2π
1
iD
= iD( θ ) dθ
2π
∫ ⇒
.
0
π−θ1
Vmsinθ
− ( VB + VD0
)
∫ dθ
⇒
R1
+ R
θ
D
π
1
iD
=
θ
θ
D
2π
1
Slika 1.21c
i 1 ⎡cosθ1 1 1
D ( V B V ⎛ θ ⎞⎤
= − + D0
) ⎜ − ⎟
R1
+ R
⎢
D π
2 π ⎥
⎣
⎝ ⎠⎦ ⇒
1 ⎡cosθ1 ⎛1
θ
R
1⎞⎤
1 = − ( VB + VD0)
⎜ − ⎟ −RD
≈2,3Ω
i
⎢
D π
2 π ⎥
.
⎣
⎝ ⎠⎦
c) Maksimalna struja kroz diodu protiče pri maksimalnom ulaznom naponu
Vm − ( VB + VD0
)
iD
max = = 4,77 A .
R1
+ RD
d) Efektivna vrednost struje diode je
2π
1 2
Ideff
= iD
( θ ) dθ
2π
∫ ⇒
2π
π−θ1
2 1 2 1 1
deff D ( )
sin
2 m B D0
2π
2π
⎣
0
( R1
+ RD
) θ
0
1
( )
∫ ∫ ⇒
I = i θ dθ = ⎡V θ − V + V ⎤⎦
dθ
π−θ1
2 1 1
2 2
deff = ⎡ sin 2
2 m θ − m B + D0 + B + D0
2π
( R1
+ RD
)
⎣
θ
1
( ) ( )
2
I V V V V V V ⎤
∫ dθ
.
⎦
2 1 ( )
= − , prethodni integral postaje
2
⎤
I ∫ V V V V V ⎥dθ
⇒
+ ⎣ ⎦
Pošto je sin θ 1 cos( 2θ
)
π−θ1
2
2 1 1 ⎡V
m
2
deff =
2 ⎢ ( 1−cos( 2θ
)) − 2 m ( B + D0) + ( B + D0)
2π
( R1
R ) 2
D θ
1
⎡
⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎤
I V ⎜ ⎟ V V V V ⎜ ⎟⎥,
+ ⎣ π ⎝ π ⎠ π ⎝ π ⎠⎦
2
2 1 Vmsin2θ1 2 1 θ1 2Vm
2 1 θ1
deff =
2 ⎢ + m − − ( B + D0) cosθ1+ ( B + D0)
−
( R1
R ) 4 4 2 2 2
D
2 2
deff 3, 79 A
I = .
Snaga koja se disipira na otpornosti je
2 2
R reff deff
P 1 = RI = RI ≈ 8,7 W .
e) Srednja snaga koja se disipira na diodi je
2π
θ
2
.