Empaquei no cálculo dessa fonte

[Luccas Fernando]

Olá.

O circuito é esse (será apenas simulado, desconsiderem problemas da vida real)

A tensão no secundário do transformador é 12VCA, a tensão nominal Zener é 5.1V, pretendo obter 5V na saída e 1A.

Eu pretendo encontrar a capacitância da seguinte forma:
 

Bem, em um retificador em ponte com filtro sem regulador, a corrente i é a corrente na carga, mas como eu adicionei um regulador com Zener, nesse caso i seria a corrente que passa em Rd e que se divide entre o Zener e RL (pelo menos acho que é isso, me corrijam se eu estiver errado).

Eu sei o seguinte:
iz = iRd - iRL

⇒ iRd = iz + iRL

⇒ iRd_min = iz_min + iRL_max (eq. 1)

⇒ iRd_max = iz_max + iRL_min (eq. 2)

 

Beleza, Eu também sei que iz_max = 178mA segundo o datasheet, iz_min = 0A, iRL_min = 1A e iRL_max = 1.1A, então eu posso usar tanto a eq.1 quanto a eq.2, mas qual eu uso? E por que?

 

Agradeço pela atenção.

[aphawk]

@Luccas Fernando ,

 

Bom, estou no celular, então vou dar algumas idéias para você mesmo decidir... é melhor pensar sobre o que ocorre.

 

1 - Para que haja regulação, o Zener precisa de uma corrente mínima.

2 - A sua carga possui uma corrente máxima de 1.1A, e para que o Zener consiga regular, ele precisa de pelo menos uns 5 mA ( VIDA REAL...) , portanto a corrente máxima que vai passar por RD será de 1.105 A.

 

3 - Caso a corrente da carga diminua para 1A, a corrente consumida pelo Zener será de 0.105A, dentro da especificação do mesmo.

 

Assim, de grosso modo, a corrente a ser utilizada em seu cálculo será de 1,105A.

 

Paulo

 

 

[Luccas Fernando]

@aphawk

17 horas atrás, aphawk disse:

1 - Para que haja regulação, o Zener precisa de uma corrente mínima.

Sim, e a corrente nele não pode exceder a máxima. Segundo o datasheet:
iz_max = 178mA

iz_min = 0A (limiar da condução) ou iz_max * 10% = 17.8mA

 

17 horas atrás, aphawk disse:

2 - A sua carga possui uma corrente máxima de 1.1A, e para que o Zener consiga regular, ele precisa de pelo menos uns 5 mA ( VIDA REAL...) , portanto a corrente máxima que vai passar por RD será de 1.105 A.

Isso não seria a corrente mínima em Rd?

Em 15/05/2021 às 11:02, Luccas Fernando disse:

⇒ iRd_min = iz_min + iRL_max (eq. 1)

⇒ iRd_max = iz_max + iRL_min (eq. 2)

iRd_min  = 17.8mA + 1.1A = 1.1178A

iRd_max =   178mA + 1A   = 1.1780A

A corrente máxima em Rd seria quando a corrente na carga é mínima e a corrente no zener é máxima.

 

17 horas atrás, aphawk disse:

3 - Caso a corrente da carga diminua para 1A, a corrente consumida pelo Zener será de 0.105A, dentro da especificação do mesmo.

Bem, sim.

Dessa forma eu terei iRd_max, contudo, nesse caso, o que você me diz é:

iRd_min  =   5mA + 1.1A   = 1.105A

iRd_max =  105mA + 1A   = 1.105A

Então iRd_min = iRd_max? Não entendi isso...

 

17 horas atrás, aphawk disse:

Assim, de grosso modo, a corrente a ser utilizada em seu cálculo será de 1,105A.

Se as correntes mínima e máxima resultantes dos cálculos tiverem um mesmo valor, então sim, pois o valor é único, mas não é meu caso... Há uma pequena diferença.

 

Eu imagino que devo me manter distante dos extremos, talvez calcular uma média entre iRd_min e iRd_max, mas não sei justificar isso, não tenho certeza do que fazer.

[aphawk]

15 minutos atrás, Luccas Fernando disse:

Então iRd_min = iRd_max? Não entendi isso...

 

Sim, é essa mesmo a conclusão !

 

Veja, se o Zener vai manter a tensão sobre a carga de 5,1 V, isso a carga consumindo o máximo de corrente, quando a corrente da carga diminuir, a tensão sobre a carga deveria aumentar, pois o resistor RD está em série com a carga.... então o Zener vai forçar manter os 5,1 Volts, absorvendo essa corrente no lugar da carga.

 

Por esse motivo que a corrente sobre RD vai ser exatamente a mesma .... Olhe novamente a curva corrente x tensão de um Zener, e vai entender o processo físico.

 

Na vida real, a corrente não vai ser exatamente idêntica, vai ter uma pequena diferença entre elas porque a curva real de um zener não é tão abrupta como nos ensinam kkkkk !

 

Paulo