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

Na osnovu ovoga na slici 1.27f prikazana je zavisnost v v ( v )
Dioda 1.25
= .
P P G
1.28. U kolu sa slike 1.28 Zener dioda radi u
i Z
oblast proboja sa naponom vZ
= VZ
= 12 V pri
R
+ 1
i P
iZ ≥ iZmin = 2mA . Ulazni napon se menja u
v U
+
opsegu 16V ≤ v U ≤ 20V , dok je struja potrošača
− DZ 1 R v i P P Z min v Z
−
0≤ i P ≤ 20mA.
V Z
a) Odrediti maksimalnu otpornost R 1max pri
kojoj Zener dioda uvek radi u oblasti proboja.
Za R1
= R1max
odrediti:
b) maksimalnu snagu koja se disipira na otpornosti i
c) maksimalnu snagu koja se disipira na diodi.
Rešenje:
a) Struja koja protiče kroz otpornost R 1 je
v
iR1
= iZ + iP, U − v
i
Z
R1
=
R1
Da bi Zener dioda radila u oblasti proboja a potrošač dobijao potrebnu struju, ova struja treba
da bude veća od vrednosti
iR1min = iZmin + iPmax
.
Pošto se i ulazni napon menja prethodni uslov mora biti zadovoljen za čitav opseg ove promene
vUmin
≤vU ≤ vUmax
. Ako se izabere R 1 tako da je pri minimalnom ulaznom naponu
vUmin
− v
i
Z
R( vUmin ) = ≥ iR1min = iZmin + iPmax
,
R1
onda će pri naponima većim od v U min struja koja protiče kroz Zener diodu biti veća od i Z min . Na
osnovu prethodnog se zaključuje da mora biti
vUmin
− vZ vUmin
− v
R
Z
1≤ R1max
= = = 182Ω.
i i + i
R1min Zmin Pmax
b) Zener dioda uvek radi u oblasti proboja, što znači da je napon na otpornosti R 1
vR1
= vU − VZ
,
maksimalna snaga disipacije na njemu je
( vU −VZ) max ( vUmax
−VZ)
PR
1max = = = 352 mW .
R1 R1
c) Maksimalna snaga disipacije na Zener diodi nastaje pri maksimalnom ulaznom naponu i
minimalnoj struji potrošnje
vUmax
−V
P
Z
Zmax
= ( vZiZ) = V
max ZiZmax
= VZ
= 527 mW
R
1
+
V B
−
Slika 1.29
R 1
DZ 1
i P
R P
+
v P
−
i Z
V Z
v Z
1.29. Za kolo sa slike 1.29 poznato je: R 1 = 500Ω i
V Z = 4,7 V .
a) Ako je R P = 1kΩ
, odrediti i nacrtati zavisnost
napona na potrošaču od napona baterije za
napajanje V B , vP = vP( vB)
, 0 ≤ v B ≤10V
.
Ako je v V = 10V
i 0 ≤ R < ∞ , odrediti i
B
= B
P