ELETRÔNICA III - EXERCÍCIO REFERENTE A AULA – 2

Regulador de Tensão a Transistor e Zener
Prof. Luís Caldas
ELETRÔNICA III - EXERCÍCIO REFERENTE A AULA – 2 – REGULADOR DE
TENSÃO A TRANSISTOR E DIODO ZENER.
1.a Q. Calcular o valor de RLMAX e RLMIN, sabendo-se que a Pz = 100mW e
RS = 640Ω, βMIN = 100 VBE = 0,6V ? Faça a análise somente do ponto de vista do
dimensionamento do diodo zener. Considere a potência do transistor muito alta.
VCE
IC
IE
VBE
IB
VENT
IS
IL
VL
IZ
SOLUÇÃO :
1) Cálculo de IZMAX e IZMIN.
Utilizando de uma fórmula prática experimental para o zener, temos :
( Pode-se retirar da especificação do fabricante do diodo zener os dados
referentes às correntes máxima e mínima IZMIN e IZMAX ). Para o problema
usaremos a fórmula prática, então :
PZ
100mW
PZ = IZMAX . VZ ⇒ IZMAX =  =  = 20mA.
VZ
5V
Sabendo-se que IZMIN = 10% de IZMAX, teremos :
IZMIN = 10% de 20mA = 2mA.
2) Cálculo de IS
VENT - VZ 12V – 5,6V
6,4V
IS =  =  =  = 10mA.
640Ω
640Ω
RS
Pág. 1
Regulador de Tensão a Transistor e Zener
Prof. Luís Caldas
3) Cálculo de RL MIN
Quando RL é mínimo, a corrente no resistor RL é máxima pois no zener a corrente
será mínima possível IZMIN e a corrente de base do transistor é máxima IBMAX.
IS = IZ + IB ⇒ IBMAX = IS - IZMIN = 10mA – 2mA = 8mA.
IL = IE e devido β alto IE = IC, então IBMAX = 8mA, IL = β . IBMAX = 100 . 8mA
IL = 0,8A.
5,6 – 0,6
5V
RLMIN =  =  = 6,25Ω.
0,8A
0,8
4) Cálculo de RL MAX
Quando RL é máximo, a corrente no resistor RL é mínima pois no zener a corrente
será máxima possível IZMax e IBMIN.
IS = IZ + IB ⇒ IBMIN = IS - IZMAX = 10mA – 10mA = 0 mA. A corrente máxima
suportada pelo zener é de 20mA, maior do que a corrente IS = 10mA, assim
quando IB = 0 a corrente no zener será máxima, ou seja IZMAX o qual será no
máximo igual a 10mA, pois é o que IS pode fornecer. Assim não haverá perigo
para o zener queimar quando a carga RL é desligada.
IL = IE e devido β alto IE = IC, então IBMIN = 0mA, IL = β . IBMIN = 0mA e IL = 0A.
RLMAX = infinito
EXERCÍCIO PROPOSTO
1) Para o circuito anterior. Se RL = 100Ω , calcular a corrente no diodo zener.
a) IZ = 9,5mA.
b) PZ = 50mW.
c) IZ = 10mA.
d) O zener queimará nesta condição.
e) Nenhuma das anteriores.
2) Calcular a potência dissipada no transistor para RL = 100Ω.
a) PC = 700mW.
b) PC = 1.200Mw.
c) PC = 350W.
d) PC = 550mW.
e) Nenhuma das anteriores.
Pág. 2