ÌNDICE

CONTENIDO PÀGINA

RESUMEN EJECUTIVO 2

INTRODUCCIÒN 3

CAPÌTULO I: MONTAJE CIRCUITOS PROPUESTOS VIRTUALES 4

1.1 LABORATORIO #01: REG. DE VOLTAJE CON ZENER DE POTENCIA 4

1.2 LABORATORIO #02: REG. DE VOLTAJE ZENER Y TRANSISTOR 5

CAPÌTULO II: MONTAJE DE CIRCUITOS FÌSICOS 9

2.1 VALOR DE RS CON EL FIN DE PROTEGER EL ZENER 9

2.2 ESTABLECER LOS LÍMITES DE VS 12

2.3 ESTABLECER LOS LÍMITES DE RL 15

2.4 ESTABLECER EL VALOR EFECTIVO DE RS 16

2.5 ESTABLECER UN PARALELO ENTRE AMBOS REGULADORES 17

CONCLUSION 18

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RESUMEN EJECUTIVO

El siguiente informe de laboratorio consta de dos experiencias prácticas divididas en dos capítulos respectivamente, la primera experiencia consta de dos etapas virtuales en las cuales nos introduciremos en el estudio de los reguladores de voltaje, para este fin haremos uso de diodos zener, que serán los encargados de otorgar la regulación propiamente dicha en función a la configuración del circuito, observaremos el comportamiento de un regulador de voltaje básico constituido por tan solo la etapa rectificadora y la etapa reguladora simple con resistencia de drenaje y de carga. Luego de entender el funcionamiento básico de un regulador zener simple, procederemos a agregar un transistor en serie con el circuito; observaremos que modificando los valores de los componentes la regulación entregada por el circuito puede ser optima o nula, tabularemos y graficaremos tales valores entregados por la simulación, y de esta manera podremos obtener conclusiones propias acerca del funcionamiento de ambos circuitos. Para los efectos de simulación nuevamente recurriremos al software Proteus.

El capítulo dos ya teniendo el conocimiento acerca de los puntos críticos de funcionamiento del diodo zener, por teoría estamos en facultad de poder montar el circuito físico. En esta parte de la experiencia práctica de laboratorio haremos uso de condensadores, potenciómetros, diodos, transformadores, multímetros y protoboard para el montaje de acuerdo al circuito sugerido e iremos modificando los valores resistivos y tensiones para poder entender lo que sucederá en el circuito. Entenderemos el funcionamiento del transistor como resistencia ideal, que mantendrá la regulación inclusive si existen variaciones en las tensiones de entrada, que es lo que ocurrirá si variamos resistencia de drenaje o de carga; el comportamiento de la corriente circundante en el circuito. Como apoyo a las interpretaciones tabularemos y graficaremos estos valores entregados. Finalmente estableceremos una comparación entre ambos reguladores vistos, haciendo uso de la teoría y la experiencia obtenida en el laboratorio.

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INTRODUCCIÒN

El siguiente informe está basado en las experiencias prácticas realizadas en el simulador de circuitos, para poder observar el real funcionamiento de un regulador de voltaje en derivación. Es la puesta en práctica de la teoría vista en las clases anteriores al desarrollo y parte de investigación personal de cada uno, videos tutoriales e información de folletos y libros descargados.

La finalidad y objetivos de estas experiencias son poder apreciar e interpretar el funcionamiento de estos reguladores, entiendo y comprendiendo lo que sucede si es que modificamos el valor de algún componente que influirá directamente en el circuito, lo cual podría reducir el rendimiento de la regulación que deseamos obtener.

Para llevar a cabo estos experimentos hemos utilizado de manera muy útil y eficaz el simulador de circuitos Proteus, que para estas experiencias resultan muy útil, debido a la naturaleza y sensibilidad del diodo zener a los cambios de corriente que puede hacer que se destruya o se comporte como un diodo de marcha libre, afectando de manera directa la regulación; más adelante veremos que no todo lo podemos simular si no que necesariamente habrá que montar un circuito físico para poder apreciar de manera muy real lo que sucede con los componentes y analizar el comportamiento.

La finalidad del presente documento se deriva en el entendimiento de las experiencias vistas e interpretaciones de las mismas, de manera secundaria de gran utilidad como una guía de estudio para nuestros compañeros.

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CAPÌTULO I: MONTAJE CIRCUITOS PROPUESTOS VIRTUALES

1.1 EXPERIENCIA PRÁCTICA LABORATORIO #01: REGULADORES DE VOLTAJE CON DIODO ZENER DE POTENCIA

Para esta experiencia práctica haremos uso del simulador de circuitos PROTEUS debido a que los valores que asume nuestra resistencia de drenaje (RS), no serán valores que fácilmente podremos encontrar en algún comercio local. Debemos tener en cuenta que en el circuito que presentaremos a continuación, deberemos variar los valores de RS para observar el comportamiento de este nuevo dispositivo como regulador, esta resistencia servirá como protección al diodo zener ante las intensidades que circulan en el circuito, es también un factor considerado para utilizar el simulador, dado que el diodo zener es tendente a destruirse o dejar de cumplir la regulación que es requerida para esta experiencia.

Como primer ítem de trabajo, debemos construir una fuente que nos entregue 9VDC, podemos insertar una batería lo cual nos entregaría un voltaje continúo estable, pero queremos apreciar las variaciones que pudiesen ocurrir con una fuente muy similar a la real, por eso usaremos un puente rectificador de onda completa; el cual ya hemos estudiado el semestre pasado. Tendremos que montar de igual manera una serie de instrumentos para la toma de muestras de intensidades y voltajes del circuito. Entonces nuestro circuito quedaría de la siguiente manera.

Como observamos luego de la etapa rectificadora tenemos nuestra etapa de regulación, podemos apreciar donde tenemos ubicada nuestra resistencia de drenaje circula una corriente IS, en el paralelo del circuito donde está ubicado el diodo zener tendremos la circulación de un voltaje y corriente que denominaremos IZ para la corriente y VZ que es el valor que debe arrojar nuestro diodo que en este caso debe ser 5,1V, el cual debe

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mantenerse, aún si variamos la carga en la salida del circuito. Esto lo observaremos de mejor manera cuando montemos los instrumentos y tomemos las muestras. Es muy importante tomar en cuenta los valores máximos y mínimos del diodo zener, para efectos de funcionamiento y regulación, estos valores están dados por el fabricante; es decir debemos observar el datasheet del componente que utilizamos, porque es de vital importancia para el circuito, dado que si sobrepasamos el valor máximo o mínimo recomendado, el zener se destruirá o pasará a convertirse en un diodo común de marcha libre.

Para poder otorgar los valores requeridos, es necesario calcularlos matemáticamente, lo cual entregara cálculos muy aproximados a lo que se debería ver en el circuito. A continuación mostraremos los cálculos obtenidos y luego montaremos nuevamente el simulador para comparar tales valores.

*Cálculo de RS, tengamos en cuenta que es importante calcular esta resistencia dado que protegerá al zener de la corriente que circula en el circuito.

RS=VS−VoutIL+ IZ ;

Vs=9V, Vout=5,1V; la corriente IL estará dada por el cociente de Vout/RL, lo que nos entrega una corriente de 1,02A; es importante porque debemos considerar para efectos de diseño a que porcentaje debemos trabajar con nuestro diodo, en este proceso trabajaremos a un 10% de la intensidad máxima permitida ni inferior a 0 (cero).

1.2 EXPERIENCIA PRÁCTICA #02: REGULADOR DE VOLTAJE CON DIODO ZENER Y TRANSISTOR

En la experiencia práctica anterior observamos el comportamiento del diodo zener en un circuito sencillo, donde la resistencia de drenaje absorbe toda la corriente del circuito, ahora agregaremos un transistor de potencia que se encargará de manejar altas corrientes sin afectar la regulación del zener ni afectar el voltaje aplicado. Ahora el transistor asume la carga de corriente del circuito al igual que el RS que protegerá el zener de la corriente que se presentará.

En este procedimiento práctico montaremos el circuito de manera virtual y luego físicamente; pero, primero necesitamos saber cómo se comporta el circuito con el agregado de un transistor, debido a que un zener físico es propenso a la destrucción si supera su límite máximo de intensidad; por eso debemos experimentar primero en simulación, teniendo en cuenta la información entregada por los datasheet para asemejar lo más posible a la realidad y establecer parámetros de trabajo. Nuestro circuito virtual queda de esa manera.

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Observamos que es muy similar al otro circuito ya estudiado. Consta de una etapa de rectificación y la etapa de regulación, sólo que esta presenta un transistor (2N2219) cuyo colector está en paralelo con la RS que protegerá el zener, en la base instalamos el diodo zener (1N5242B) y en serie junto al emisor la carga RL. Observamos en el circuito que tenemos instalado varios instrumentos entre voltímetros y amperímetros, esto para tomar muestras de corrientes e intensidades en los parámetros que estudiaremos (Vz, Iz, IL, VOUT) entre otros datos útiles que nos arrojará la simulación.

En este apartado tomamos en cuenta los ítems entregados por el profesor para proceder.

1) Como primer punto estableceremos el valor ideal de la resistencia de drenaje (RS), porque como ya hemos mencionado anteriormente esta cumple una función importante en la etapa de regulación. Esto se debe a que si el valor de RS es relativamente bajo no cumplirá la función de protección y dejará pasar corriente lo suficientemente alta para que el zener se destruya, por su contraparte si la RS es relativamente alta no dejará pasar corriente y el componente se comportará como diodo de marcha libre. A continuación tabularemos y graficaremos diferentes valores de RS junto con otras medidas arrojadas por el simulador.

RS (K)IZ MAX

(Ma) VZ (Volt)Vout (Volt) IL (mA)

0.1 2.31 12 11.13 1.130.25 1.83 11.9 11.13 1.13

0.5 1.4 11.9 11.13 1.130.75 1.15 11.9 11.13 1.130.85 1.07 11.9 11.13 1.13

1 0.98 11.9 11.13 1.135 0.3 11.9 11.12 1.12

10 0.16 11.9 11.12 1.1230 0.05 11.8 11.12 1.1250 0.02 11.8 11.12 1.12

100 0 11.8 11.11 1.11*Valores tomados con una carga resistiva pura de 10KΩ

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Según los valores tomados del simulador, se mantiene casi constante el voltaje de salida, salvo algunas pequeñas variaciones al igual que la corriente de carga IL, el voltaje zener se mantiene fijo. Estos valores nos servirán luego como guía para el montaje del circuito físico, cuyos valores deben aproximarse. A continuación graficaremos los distintos valores de RS vs Iz.

RS (K) 0.1 0.25 0.5 0.75 0.85 1 5 10 30 50 1000

0.5

1

1.5

2

2.5

IZ MAX (mA)

Hemos establecido valor para RS entre 100Ω - 15K, hemos graficado los valores de RS en el eje X, mientras que los valores de IZ en el eje Y esto debido a que habrá que tener muy en cuenta los valores de corriente, para evitar problemas con el diodo zener. Como se observa una corriente considerable circula a partir de entre los 500Ω hacia abajo en valor resistivo, pero tenemos que establecer el porcentaje del trabajo del diodo, el porcentaje de trabajo va a depender de lo que queramos regular en función de la corriente máxima establecida por el fabricante, en este caso el 1N5242 según datasheet tiene una IZMAX de 20mA esto equivaldría al 100%, en el circuito presentado con una RS de 820Ω.

Explicaremos el funcionamiento del transistor, este actúa como un potenciómetro ideal debido a que regula el flujo de corriente, es decir al aumentar la tensión de salida por efecto del voltaje de entrada, se produce una caída de tensión entre colector y emisor, los cuales aumentan la resistencia entre ambos, permitiendo la regulación correcta del diodo zener.

2) Como segundo ítem de trabajo, vamos a hacer referencia a la carga del circuito RL, haciendo variaciones con la misma, manteniendo el circuito anterior con el mismo valor de RS; tabularemos y graficaremos para observar como varía la corriente en función de la carga resistiva, como el circuito es simulado podemos establecer valores de RL no comerciales pero teóricamente debería entregarnos una idea de lo que podría ocurrir en un circuito real, teniendo siempre presente los valores de Iz.

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RL (K)IZ MAX

(mA) VZ (Volt)Vout (Volt) IL (mA)

0,1 0,0 3,75 3,00 29,90,3 0,0 7,07 6,29 21,10,5 0,0 8,35 7,61 15,20,7 0,0 9,11 8,39 12,10,9 0,0 9,68 8,95 9,951 0,0 9,90 9,19 9,192 0,0 11,30 10,6 5,283 0,08 11,90 11,2 3,725 0,63 11,90 11,2 2,2510 1,10 11,90 11,3 1,1312 1,18 11,90 11,3 0,9415 1,26 11,90 11,3 0,7520 1,35 11,90 11,3 0,5630 1,44 11,90 11,3 0,3850 1,51 11,90 11,3 0,2380 1,55 11,90 11,3 0,14100 1,56 11,90 11,3 0,11

Según estos valores haremos nuestros gráficos, para establecer una relación entre RL y corrientes de carga-zener, hemos omitido en los puntos anteriores el valor de la corriente de colector Ic debido a que esta es igual a la corriente de carga IL.

29.9 21.1 15.2 12.1 9.95 9.19 5.28 3.72 2.25 1.13 0.94 0.75 0.56 0.38 0.23 0.14 0.1105

101520253035

IL

Observamos que en una carga de 100Ω, la corriente en IL es elevada a diferencia de una carga de mayor magnitud; como sabemos la corriente IL=Ic, es decir cuando tenemos una carga resistiva baja, el transistor asume toda la carga del circuito si observamos los valores tanto en Iz y Vz podemos deducir que no se está regulando correctamente; debido a gran parte que la RS al ser mayor reduce la intensidad circulante por el zener,

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claramente reflejado en la tabla de muestras. Por otro lado al asumir una carga de alrededor 50KΩ, la IL es muy baja y observamos que la intensidad zener aumento considerablemente y el componente se encuentra regulando “en la simulación”, veremos si para efectos reales el componente se comporta idealmente para cargas con tales valores.

A continuación apreciaremos gráficamente el comportamiento de la Iz en función de la variación de carga RL.

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1 2 3 5 10 12 15 20 30 50 80 1000

0.20.40.60.8

11.21.41.61.8

IZ

Apreciamos que la corriente zener va aumentando a medida que tratamos de establecer un valor medio de las muestras tomadas de RL, esto debido a que al aumentar la resistencia la intensidad IL disminuye permitiendo que fluya corriente a través de la RS y el diodo zener, en la tabulación podemos apreciar claramente que los valores de tensión tanto de salida como zener varían a medida que aumentamos nuestra RL.

Ahora que tenemos una idea del comportamiento del circuito que deseamos implementar, teniendo en cuenta los valores críticos de trabajo podemos proceder al montaje físico del circuito y observaremos si los valores que arroja la simulación son idénticos o muy parecidos a los valores reales.

CAPÌTULO II: MONTAJE DE CIRCUITOS FÌSICOS

2.1 Determinar el valor de RS con el fin de proteger el diodo zener

En este apartado debemos tomar en cuenta los valores que hemos obtenido en la simulación para acercarnos lo màs posible a un valor comercial, para poder mantener una buena regulación y a la vez proteger el diodo zener de las variaciones que pueden ocurrir en el circuito por efecto de carga o tensiones. Debemos de tener en cuenta que según hoja de datos la corriente máxima que podrá soportar el diodo(1N5242) es de 20mA, es decir que no debemos exceder esta intensidad para evitar la destrucción del componente. En el circuito propuesto tenemos una carga de 10KΩ, asì que trataremos de mantener regulación y una corriente que no exceda los valores críticos.

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Procedemos al montaje del circuito quedando de la siguiente manera:

Podemos apreciar la etapa de rectificación conformado por cuatro (4) diodos rectificadores, y un condensador que elimina el efecto de riple para poder entregar una señal continua. Las conexiones van idénticas a lo que hemos podido ver en las simulaciones, utilizando los mismos componentes.

Antes de energizar el circuito debemos constatar que tenemos un VS adecuado para alimentar la etapa de regulación. El circuito tiene una alimentación de 12VAC, que pasa por la etapa rectificadora entregando un voltaje continuo de 18,2Vcc, al “conectar” la etapa reguladora el voltaje disminuirá debido al efecto de carga que ejercerá.

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En las imágenes podemos apreciar la lectura en ambas situaciones, en el lado derecho tenemos el regulador trabajando en óptimas condiciones, la lectura es del Vout, que es el mismo valor que el voltaje zener Vz.

A continuación tabularemos diferentes valores para RS (reales) y a medida de que este componente varía su valor, observaremos que influye en la corriente que circulará en el diodo zener, teniendo en cuenta que no debemos exceder los parámetros de la hoja de datos; luego de esto graficaremos y podremos deducir un valor ideal de RS para este circuito.

RS (K) RL (K) IZ (mA) Vout (V)

0.25 10 15.31 12.22

0.55 10 8.14 12.15

0.82 10 5.84 11.30

1 10 4.73 11.23

4.5 10 1.07 11.20

7.5 10 0.64 11.19

10 10 0.52 11.15

De la tabulación procedemos a graficar para tener una mejor idea del comportamiento de la intensidad y tensión que circulan por nuestro circuito.

VS (V) 0 1,55 2,65 3,85 5 6,35 70

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Valor Ideal de RS con respecto a la regulaciòn de voltaje

Ahora podemos tener una mejor idea del valor de resistencia que debemos utilizar para el circuito, observamos que cuando se toma un valor resistivo alrededor de los 500Ω, se mantiene una regulación estable, pero si observamos la tabulación apreciamos que medida que la resistencia tiende a subir disminuye el valor de intensidad en el zener, y sabemos claramente que el transistor se activa por corriente de base que debe ser superior a los 0,7 que ya hemos estudiado, si nos fijamos atentamente en la sección de los 10KΩ vemos que la corriente es muy baja 0,52mA lo cual no es suficiente para activar

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el transistor, entonces podemos deducir que los valores ideales de la RS están dados entre 500Ω-7KΩ.

Entonces debemos establecer un valor ideal teniendo en cuenta la potencia que será disipada al igual que el rendimiento del circuito, en este caso el rendimiento estará dada por el cociente de la potencia de salida por la potencia de salida, el cual entregará un valor en porcentaje.

2.2 Establecer los límites de Vs con una carga fija de 10KΩ

El VS, o el VIN de la etapa de regulación pueden sufrir variaciones que podría afectar el correcto funcionamiento del circuito, puede incrementarse de manera muy brusca influyendo en el voltaje de salida o puede decaer; esto afecta la correcta regulación. Es por eso que existen límites que podemos calcular y en lo posible regular el VS del circuito.

Podemos calcular VS min y VS max que están dadas por las siguientes fórmulas:

VSmin=RS∗IL+Vout

VSmax=RS∗( IL+ IZ )+Vout

En esta ocasión deseamos variar el voltaje de entrada VS, para establecer nuestros puntos críticos de trabajo ideal para el circuito permitiendo la correcta regulación. Para este fin instalamos un divisor de tensión a la salida de nuestra etapa reguladora con el fin de variar la tensión que fluirá hacia la etapa reguladora. Observemos como queda nuestro circuito.

En el circuito que apreciamos, hemos decidido montar una resistencia de drenaje 820Ω, y se nos pide mantener una carga RL de 10KΩ, el potenciómetro es de 50KΩ debido a que este nos da un amplio margen para la toma de muestras al igual que permite proteger el circuito; como en la experiencia anterior tabularemos y graficaremos.

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VS(V) IS(mA) RL(K) IZ(mA) Vout(V)1.55 10 0 2.452.65 0.42 10 0 2.833.85 0.47 10 0 4.095 0.51 10 0 4.856.35 0.58 10 0 4.907 0.62 10 0 4.907.85 0.69 10 0 7.888.45 0.73 10 0 8.459.25 0.81 10 0 9.359.85 0.87 10 0 9.8010.55 0.97 10 0 10.5711.25 1.07 10 0 11.1312 1.25 10 0.03 11.7513.25 1.64 10 0.17 11.8514.25 2.17 10 0.33 11.9015.25 3.30 10 0.61 11.9016.85 4.65 10 0.87 12.10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 170

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Rangos de VS

*Para la gráfica: Eje X, valores VS (voltaje de entrada); eje Y, valores de Vout (voltaje de salida)

En este proceso hemos ido modificando el valor de la resistencia variable para aumentar o disminuir el voltaje de entrada VS del regulador en la imagen, observamos que a medida que aumentamos el voltaje, el zener se comporta como un diodo de marcha libre; es decir no regula debido a que el voltaje e intensidad no son lo suficientemente altos para el proceso de regulación, si observamos la tabla con los valores de intensidad vemos que la

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corriente zener IZ es nula en la escala de miliamperios. El voltaje de salida prácticamente es casi el mismo que el voltaje de entrada.

Observamos que el aumento progresivo llega a una estabilidad cuando el voltaje de entrada llega a los 10,5V y se mantiene estable hasta aproximadamente los 15,25V, mantenemos una salida regulada entre 11,00V - 11,90V en el rango de los 11 voltios. Si deseamos obtener los valores máximos y mínimos de VS podemos establecerlos alrededor de los 10,5V – 15,25V.

*De la gráfica, eje X valores de VS,eje Y valores de IZ.

De la gráfica podemos apreciar el comportamiento de la corriente zener IZ en función al voltaje de entrada VS, si observamos detenidamente los valores tabulados, al llegar a un voltaje considerable a partir de los 12V, es decir cuando se inicia la regulación existe un flujo de corriente respecto cátodo – ánodo, algo que pudimos observar en esta experiencia es que existe una corriente que mientras no supera los 0,7 el diodo mantiene nulo el paso de corriente, esto ya es debidamente sabido de las diversas experiencias prácticas anteriores, que también tenemos que tenerlas en consideración.

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En esta imagen estamos midiendo la corriente en el diodo zener, los pines están conectados entre cátodo respecto a ánodo, esta imagen fue tomada cuando estábamos con valores inferiores a los 12V de entrada, la corriente es de 0,68mA lo cual aún no son suficientes para “activar” el diodo, es por eso que suponemos que este fenómeno influye igual en la regulación, luego al ir aumentando el voltaje, fue aumentando la corriente en el zener, ya teniendo un valor de 0,03mA permitiendo el funcionamiento.

2.3 Establecer los límites de RL

Para esta experiencia práctica montaremos un circuito casi igual a los anteriores, solo que ahora debemos establecer los valores ideales de la carga RL para la configuración de nuestro circuito. Como ya tenemos el valor ideal de RS (820Ω) la mantendremos al igual que el valor de voltaje de entrada VS. Nuestro circuito quedaría de la siguiente forma.

Como hemos estado realizando las experiencias anteriores tabularemos y graficaremos para observar los valores que iremos obteniendo conforme se valla variando a distintos valores la RL.

Para este efecto colocaremos distintas resistencias, se intentó hacerlo con un resistor variable colocado en paralelo, pero en la simulación se pudo apreciar que la intensidad y voltaje en el diodo zener no variaban, para evitar el riesgo que sufra algún desperfecto el circuito se obvio este procedimiento.

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RLΩ Vout(V) VZ(V) IZ(mA) IC(mA) RSΩ250 4.85 5.59 0 19.23 820550 6.69 7.96 0 12.74 820820 8.05 8.77 0 9.81 8201K 8.72 9.43 0 8.72 8204.5K 11.20 11.90 0.57 2.50 8207.5K 11.30 11.90 1.05 1.50 82010K 11.30 11.90 1.30 1.13 820

De las muestras tomadas podemos graficar.

0.25 0.55 0.82 1 4.5 7.5 100

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VALOR IDEAL DE RL

*Para la gráfica, eje X valores de RL; eje Y valores que va tomando Vout.

Podemos concluir de los valores entregados por la tabla y posterior gráfico, que a medida que el RL es muy bajo la corriente en la salida es muy alta, es decir la corriente se irá por donde encuentre menos oposición en este caso la carga en la salida; vemos que no existe regulación aún hasta llegar alrededor de los 11V. El transistor no estará activado hasta que la corriente de base sobrepase los 0,7; en igual condición el zener no entrará en estado de regulación.

Podemos concluir que un valor ideal para RL estaría dado entre 4KΩ- hacia arriba; teniendo en consideración la corriente IL; esto dependerá de cuanta corriente necesitará la carga.

2.4 Establecer el valor efectivo de RS

Debemos tener en cuenta los valores críticos del diodo zener para poder establecer un valor adecuado de RS, dependiendo de la carga a utilizar. Como ya hemos mencionado en el primer apartado los valores críticos del zener será de 20mA como máxima corriente soportar.

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RS (K) RL (K) IZ (mA) Vout (V)

0.25 10 15.31 12.22

0.55 10 8.14 12.15

0.82 10 5.84 11.30

1 10 4.73 11.23

4.5 10 1.07 11.20

7.5 10 0.64 11.19

10 10 0.52 11.15

Ahora podemos tener una mejor idea del valor de resistencia que debemos utilizar para el circuito, observamos que cuando se toma un valor resistivo alrededor de los 500Ω, se mantiene una regulación estable, pero si observamos la tabulación apreciamos que medida que la resistencia tiende a subir disminuye el valor de intensidad en el zener, y sabemos claramente que el transistor se activa por corriente de base que debe ser superior a los 0,7 que ya hemos estudiado, si nos fijamos atentamente en la sección de los 10KΩ vemos que la corriente es muy baja 0,52mA lo cual no es suficiente para activar el transistor, entonces podemos deducir que los valores ideales de la RS están dados entre 500Ω-7KΩ. Importante de igual forma es la corriente que será entregada a la carga, todo dependerá de los efectos de diseño del circuito. En este caso como ya hemos mencionado una RS de 820Ω sería la ideal para la configuración de este circuito.

2.5 Establecer un paralelo entre ambos reguladores

Podemos establecer la diferencia más notoria entre ambos reguladores haciendo referencia al paso de la corriente.

- En un regulador zener simple los cambios que pueden producirse en la entrada o salida afectan directamente la regulación del circuito. Mientras que en un regulador con transistor tales efectos se ven neutralizados por la resistencia generada entre colector y emisor.

- En el primer regulador, un aumento de corriente será consumido directamente por la RS y RL, dependiendo del valor resistivo de cada uno, si RS es màs bajo que RL, la corriente consumida por RS puede afectar al zener. En caso si esta añadido un transistor este asume el consumo de la sobre corriente que pudiese aparecer manteniendo la regulación.

Podríamos establecer que ambas situaciones son las diferencias más puntuales que pueden aparecer en estos reguladores, más adelante estudiaremos mejoras en la regulación añadiendo un amplificador operacional.

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CONCLUSION

Hemos podido apreciar el funcionamiento de dos diferentes circuitos de regulación, de igual forma el comportamiento de tensiones e intensidades circundantes en el esquema presentado. Entendemos de mejor manera el funcionamiento del diodo zener dentro de un circuito regulador, siendo el que nos entregará el voltaje requerido cuando la configuración de nuestro circuito cumple y no excede los parámetros de trabajo de este componente.

Recordamos que al ser un diodo para que este comience a trabajar adecuadamente debe exceder su corriente mínima de funcionamiento. Sabemos ahora que un transistor aparte de amplificar, puede también comportarse como resistencia ideal para la correcta regulación del circuito, asumiendo de igual forma la protección del diodo junto a la RS.

Entendimos que se debe tener en cuenta la carga a utilizar y la cantidad de corriente que se va a entregar a la salida para poder elegir de manera adecuada los valores de los componentes en el circuito.

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