UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA
DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
ARAGÓN
Objetivo:
a) Que el alumno participe en la ...
b) Que el alumno conozca el funcionamiento del diodo cuando se le utiliza como
regulador de voltaje.
c) Que el alumno impl...
El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la
pastilla y un circuito impreso.
Existen...
solo del cátodo al ánodo, rectificando la media onda del ciclo positivo y saliendo de este
corriente continua pulsatoria. ...
1N5400.
Potencia de disipación: 6.25W
Resistencia térmica: 20°C/W
Corriente inversa 𝑇𝐴 = 25°𝐶: 5µA
Corriente inversa 𝑇𝐴 = ...
Máxima corriente de salida.
Voltaje de salida.
Voltaje de regulación de fuente.
Voltaje de regulación de carga.
Rango de v...
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previo1_diodos rectiricadores

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Published on: Mar 4, 2016
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  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN Objetivo: a) Que el alumno participe en la implementación de circuitos electrónicos utilizando el diodo rectificador como convertidor de corriente alterna a corriente continua. LABORATORIO ELECTRÓNICA INDUSTRIAL INGENIERÍA MECÁNICA GRUPO: 8464 PRACTICA No. : 1 PROF.: ING. MARTÍN HERNÁNDEZ HERNÁNDEZ ALUMNO: DAVID RICARDO FERNÁNDEZ CANO VERONICO. FECHA: 19-02-2015__________________________
  • 2. b) Que el alumno conozca el funcionamiento del diodo cuando se le utiliza como regulador de voltaje. c) Que el alumno implemente un circuito regulador de voltaje utilizando circuitos integrados. Introducción. Diodo como rectificador. De forma general, el diodo está formado de la unión de dos materiales un material tipo 𝑃 y un material tipo 𝑁, lo cual se conoce como unión 𝑃𝑁, cuya área de contacto, se llama juntura, la cual es una zona neutra y aislante. Ambos materiales son elementos semiconductores (germanio o silicio generalmente), con impurezas de otros elementos (por ejemplo arsénico, boro, indio o aluminio), los cuales generan un cátodo (electrodo negativo) en el material tipo N, y un ánodo en el material tipo P, mientras en conjunto cada uno de los materiales disponen de una carga neutra. Se dice que el diodo esta polarizado en forma directa cuando externamente se le aplica un voltaje negativo al cátodo y un voltaje positivo al ánodo. Una polarización inversa sucede cuando se polariza externamente al material tipo N con potencial positivo, y el material tipo P con potencial negativo. La corriente fluye con facilidad cuando el diodo está conectado en forma directa, mientras que la unión PN se comporta como aislante al quedar polarizada inversamente. La corriente inversa puede llegar a despreciarse para muchas aplicaciones y es por eso que el diodo se considera un conductor unidireccional. El diodo en las fuentes de alimentación se puede disponer como:  Rectificador de media onda: se emplea un diodo por el cual circula corriente alterna. El diodo rectifica solo una de las alternancias del ciclo pudiendo ser la positiva o la negativa.  Rectificador de onda completa: dos diodos son excitados con tensiones alternas del mismo nivel, y el resultado es la rectificación de las dos alternancias del ciclo de entrada en una corriente directa pulsante. La tensión rectificada podrá ser negativa o positiva, dependiendo de la forma de conexión de los diodos.  Rectificación en puente: se usa un arreglo con 4 diodos los cuales son excitados con una fuente de corriente alterna, presentando un sistema de rectificación de onda completa. Diodo como regulador de voltaje. Un diodo Zener, es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas, ese diodo trabaja con voltajes negativos (región Zener) y se aplica a los reguladores de tensión o fuentes de voltaje. La corriente en la región Zener tiene una dirección opuesta a la de un diodo polarizado directamente. El diodo Zener se puede ver como un switch o interruptor que se activa con 𝑉𝑍 volts. Circuitos integrados Un circuito integrado (CI) es un chip o lámina muy delgada, de material semiconductor, en la que se encuentra una enorme cantidad (que puede llegar a ser del orden de miles) de dispositivos microelectrónicos interconectados, principalmente diodos y transistores, además de componentes pasivos como resistencias o condensadores, protegidos por un encapsulado de cerámica o de plástico. Su área es de tamaño reducido, del orden de un cm² o inferior.
  • 3. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso. Existen tres tipos de circuitos integrados: 1. Circuitos monolíticos. 2. Circuitos híbridos de capa fina. 3. Circuitos híbridos de capa gruesa. Desarrollo: 1. Para los circuitos de la figura 1.5 a, b y c describa su funcionamiento. Para la figura 1.5a se tiene una fuente de alimentación de 127v a 60 Hz de corriente alterna. Siguiendo la convención de que la corriente fluye del polo positivo al negativo y suponiendo que el punto A es positivo respecto del punto B, se tiene que la corriente sale en el punto A con un voltaje alterno disminuido por el transformador, posteriormente se encuentra con el diodo 𝐷1, el cual está conectado de forma directa, y conduce la corriente
  • 4. solo del cátodo al ánodo, rectificando la media onda del ciclo positivo y saliendo de este corriente continua pulsatoria. Esta corriente llega al punto C y atraviesa la resistencia 𝑅 𝐿 . En la figura 1.5b los 127v de corriente alterna son disminuidos por el transformador y siguiendo la dirección real de la corriente si el punto A es negativo con respecto al punto B, la corriente con un voltaje alterno y disminuido por el transformador pasa por el diodo 𝐷4, ya que esta estaría en la configuración de directa y el diodo 𝐷1 estaría en la configuración de inversa. Al llegar al punto B la mitad de la onda estaría rectificada y esta atravesaría la resistencia del punto D al punto C. Si el devanado secundario tienen una toma media conectada a tierra, esta cambia la polaridad en cada semiciclo y entonces la rectificación completa se logra cuando la corriente pasa por el diodo 𝐷2, después de lo cual atravesara de nuevo la resistencia en el mismo sentido del punto D al punto C. En el circuito 1.5c se sigue la dirección convencional de la corriente, la cual se dirige del polo positivo al negativo y con un voltaje que se puede suponer disminuido por el transformador. Si la terminal A es positiva con respecto a la terminal B, la corriente atraviesa el diodo 𝐷1 rectificando la mitad de la onda del semiciclo positivo, y posteriormente atravesando la resistencia del punto C al punto D. Como el transformador tiene una toma a la mitad del devanado secundario, en el semiciclo siguiente la terminal B se hace positiva respecto a esta toma media, y por lo tanto el diodo 𝐷2 también queda directamente polarizado, con lo cual se logra la rectificación de onda completa. 2. Dibuje las formas de onda en los puntos A-B y C-D, acotando valores de amplitud y tiempo. Además encuentre los valores de voltaje medio y eficaz. 3. Investigue las características dadas por el fabricante para los siguientes diodos: 1N002, 1N007, 1N742, 1N745, 1N5402 Y 1N5406. 1N4001. Máxima corriente de reversa a 𝑇𝐴 = 75°𝐶: 30µA Corriente de reversa 𝑇𝐴 = 25°𝐶: 5µA Corriente de reversa 𝑇𝐴 = 100°𝐶: 500µA Potencia de disipación: 3W Resistencia térmica: 50°C/W Capacitancia total: 15 pF 1N914. Potencia de disipación: 500mW Resistencia térmica: 300°C/W Corriente inversa a 20V: 25nA Corriente inversa a 20V, 𝑇𝐴 = 150°𝐶: 50µA Corriente inversa a 75V:5µA Capacitancia total: 4pF Voltaje de ruptura máximo: 100v Voltaje de ruptura mínimo: 75v
  • 5. 1N5400. Potencia de disipación: 6.25W Resistencia térmica: 20°C/W Corriente inversa 𝑇𝐴 = 25°𝐶: 5µA Corriente inversa 𝑇𝐴 = 100°𝐶: 500µA Capacitancia total: 30pF Corriente máxima de reversa: 0.5mA 4. En el circuito de la figura 1.6 encuentre el valor máximo y mínimo de voltaje de entrada que nos permita mantener al Zener funcionando en condiciones optimas de operación. 𝐼𝑧𝑚𝑎𝑥 = 10𝐼𝑧𝑚𝑖𝑛 = 155𝑚𝐴 𝑉𝑧𝑚𝑖𝑛 = 𝑉𝑧 + 𝑅 𝑧 𝐼𝑧𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑧𝑚𝑎𝑥 = 𝑉𝑧 + 𝑅 𝑧 𝐼𝑧𝑚𝑎𝑥 𝑅 𝑧 = 𝑉𝑧 𝐼𝑧 = 16𝑣 15.5 × 10−3 𝐴 = 1032.258𝛺 𝑉𝑧𝑚𝑖𝑛 = 16𝑣 + (1032.258𝛺)(15.5 × 10−3 𝐴) = 32𝑣 𝑉𝑧𝑚𝑎𝑥 = 16𝑣 + (1032.258𝛺)(155× 10−3 𝐴) = 176𝑣 5. Investigue las características dadas por el fabricante para los siguientes reguladores de volteje: LM7805 y LM7812 Con respecto a los siguientes parámetros: Aspectos físicos. Distribución de terminales. Potencia de disipación.
  • 6. Máxima corriente de salida. Voltaje de salida. Voltaje de regulación de fuente. Voltaje de regulación de carga. Rango de voltaje de entrada. LM7805. Rango de temperatura de juntura: 0, +150°C Rango de temperatura almacenada: -65, +150°C Voltaje de salida mínimo: 48v Voltaje de salida típico: 5v Voltaje de salida máximo: 5.2v Coeficiente de temperatura: -0.65mV/°C Voltaje disipado: 1.7v LM7905. Rango de temperatura de operación: 0, 25°C Rango de temperatura almacenada: -65, +150°C Voltaje de salida mínimo: -4.8v Voltaje de salida típico: -5v Voltaje de salida máximo: -5.2v Voltaje disipado: 1.7v Bibliografía.  Malvino, Principios de Electrónica, Mc. Graw Hill.  Boylestad Robert/ Nashelsky Louis, Electrónica Teórica de los Circuitos, Prentice- Hall Hispanoamericana, S.A.  Maloney Timothy, Electrónica Industrial, Prentice-Hall.  Coughlin Robert F./ Driscoll Frederick F., Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Lineales, Prentice-Hall.

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