Ciao a tutti, Scusate se la domanda può sembrare stupida... Ma un diodo zener da 9V 1W ad esempio, quanti mA massimi può stabilizzare? Facendo 1W / 9V ho 111 mA circa... ma è giusto? A me mi sembrano pochini... Sbaglio?
Bye,
-- Carmine ( snipped-for-privacy@gmail.com (Togli la scritta NOSPAM) ) Webmaster di The Total Site
"Carmine [IN TOUR: NO TROLL]" ha scritto nel messaggio news:dohor0$vec$ snipped-for-privacy@area.cu.mi.it...
1W è la massima potenza dissipabile, come hai calcolato 111mA è la massima corrente di polarizzazione sopportata dal diodo. Prova a scaricare il datasheet di uno zener e guarda la caratteristica tensione corrente, così vedi come si comporta il diodo zener in polarizzazione inversa. Prova ad esempio con un diodo della serie bzxIgor
Non hai un massimo sulla corrente che puoi stabilizzare. Puoi stabilizzare anche 12A se sul diodo non dissipi piu' di 1W.
Dai un'occhiata allo schema allegato sotto.
Lo scopo dello zener è lasciarsi attraversare da una certa corrente (pari a Iin - Iout) in modo che la tensione Vout sia la tensione per cui è stato costruito le zener.
La caduta di tensione avviene sulla resistenza, non sullo zener. Il grosso della dissipazione è sulla resistenza.
Esempio numerico: 12V in entrata e 5V in uscita (vuol dire che hai scelto uno zener da 5V). Sai che il carico che attaccherai ai 5V assorbe 100mA.
Sulla resistenza vuoi una caduta di tensione di 12V - 5V = 7V. Attraverso lo zener decidi di far passare 10mA (è una scelta arbitraria del progettista del circuito). La corrente di entrata Iin vale quindi Iout + Izener = 100mA + 10mA = 110mA
La caduta di 7V sulla resistenza attraversata da 0.11A si ottiene scegliendo R = 7V / 0.11A = 64 ohm (legge di ohm).
Quando dai tensione al circuito attraverso lo zener non sta passando nulla, la caduta di tensione su R è nulla. Il carico riceve 12V. Immediatamente il carico fa passare corrente attraverso la resistenza e si ottiene una caduta di tensione di
100mA * 64 ohm = 6.4V Il carico riceve 12V - 6.4V = 5.6V. Lo zener si accorge che è troppo (cerca sempre di stabilizzarsi a 5V) e comincia a lasciar passare corrente. Man mano che la corrente attraverso lo zener aumenta, aumenta anche quella attraverso la resistenza (è data dalla somma della corrente attraverso il carico, costante, e la corrente attraverso lo zener, in aumento). Aumentando la corrente aumenta la caduta di tensione sulla resistenza e quindi diminuisce la tensione sul carico. Arrivati a 5V lo zener tiene la corrente stabile a quel valore.Se adesso la corrente in entrata dovesse passare a 14V, la caduta di tensione sulla resistenza sarebbe nuovamente troppo poca e lo zener aumenterebbe ulteriormente la corrente che lo attraversa e così via. Per una diminuzione di tensione vale l'inverso: la corrente diminuisce.
Se adesso provi a fare lo stesso ragionamento vedi che con uno zener da 1W puoi regolare 12A di corrente di uscita, ammesso che tu stia nei limiti dello zener, il che significa dimensionare la resistenza in modo che la corrente in entrata non superi 12.111A
Ci sono un paio di motivi per cui questo però non si fa:
- se il carico dovesse spegnersi o guastarsi, la corrente in uscita andrebbe a zero e la corrente attraverso lo zener a 12A. Conseguenza: lo zener evapora all'istante.
- la regolazione potrebbe avvenire solo all'interno di un intervallo di tensioni rtistretto.
Ciao Boiler
P.S.: vedi... a domanda sensata segue risposta...
[FIDOCAD] MC 50 20 0 0 115 MC 50 45 3 0 230 LI 30 45 70 45 LI 30 20 50 20 LI 50 30 70 30 MC 25 30 3 0 074 LI 25 30 25 40 TY 15 30 5 3 0 0 0 * Vin MC 75 35 3 0 074 LI 75 35 75 40 TY 80 35 5 3 0 0 0 * Vout MC 40 20 0 0 074 MC 60 30 0 0 074 TY 40 15 5 3 0 0 0 * Iin TY 60 25 5 3 0 0 0 * Iout
Quindi, se io metto SOLO lo zener senza resistenza non posso quindi dissipare più di 1W, quindi, se io ho una tensione a 24V faccio:
24V - 9V (tensione dello zener) = 15V , poi 1W / 15V = 0,06 A Massimi che posso ricavare. A questo punto, per non far riversare tutto sullo zener mi basta mettere una resistenza, allora, scelgo che nello zener passino 10 mA, e all' uscita voglio in tutto 500 mA. Quindi, 15V / 0,51 A = 30 ohm circa. Giusto? Quindi dovrò usare una resistenza da 15V * 0,50A = 7,5 W...Bye,
-- Carmine ( pikachu31NOSPAM@gmail.com (Togli la scritta NOSPAM) ) Webmaster di The Total Site (http://www.tekkentag.altervista.org/ ) Athlon X2 3800+@2500mhz, DDR500 1Gb GeIL One S 2.5-3-3-5 7800GTX, Aureon Universe 7.1, DFI nf4 UT Ultra-D
1) prova a rifare il ragionamento di prima su uno schema senza resistenza: non funziona 2) non capisco cosa stai calcolando 1W / 15V = 0.06A... quel watt sarebbe la potenza dissipata su cosa?
Sì, il ragionamento è giusto, ma la resistenza, come vedi, ci vuole.
Inoltre se stai pensando ad un'applicazione reale, devi tener conto di quanto potrebbe oscillare la tensione in entrata e, eventualmente, l'assorbimento del carico per garantire la regolazione anche nel worst-case, di solito rappresentato da tensione al massimo e assorbimento al minimo.
Per finire quella dello zener non è che sia chissà quale regolazione. Se il circuito ti serve davvero è meglio optare per un regolatore lineare.
Se usi una resistenza da 7.5W, dovrebbe sopravvivere, ma si scalda in modo immenso. Meglio 10 o addirittura 15W. Boiler
Boiler scriveva il 23/12/2005 :
diciamo che in pratica uno stabilizzatore con zener e resistenza va bene solo per carichi che assorbono poca corrente. diciamo un centinaio di mA. Oltre non funzionerebbe bene.
12A non è nemmeno pensabile (tieni presente che il carico non è detto che sia fisso e che il circuito deve funzionare anche a vuoto).occhio che di solito non si alimenta un carico fisso come puù essere una resistenza, ma l'assorbimento di corrente cambia.
ok, ora stacca il carico... cosa succede? che 5V sono sempre hai capi dello zener e 7 sulla resistenza. La corrente che passa è quindi ancora
110 mA che però stavolta vanno tutti nello zener! Siamo già oltre mezzo watt dissipato sullo zener. Se il tutto fosse dimensionato per fornire al carico 200 mA già il circuito non andrebbe bene perchè scollegando il carico lo zener dovrebbe dissipare oltre 1 Wecco, allora non diciamo che con lo zener di può fare uno stabilizzatore da 12 A che poi praticamente non è fattibile.
-- Sail fast and live slow
Carmine [IN TOUR: NO TROLL] ha spiegato il 23/12/2005 :
non ti sbagli... uno stabilizzatore formato da uno zener e una R in serie funziona solo per correnti ammastanza piccole. Anzi con uno zener da 9V 1W non puoi nemmeno arrivare a 111 mA ma a circa 100 mA.
-- Sail fast and live slow
Sembra che Carmine [IN TOUR: NO TROLL] abbia detto :
la resistenza che la devi mettere per forza se non vuoi friggere lo zener
questa è la tensione che avrai sulla R
che calcolo è questo? non ti seguo
cosa succede se però stacchi il carico? sullo zener restano 9V sulla R ne restano 15V, la corrente allora è 15V/30ohm = 510 mA che vanno tutti nello zener 0,51A x 9V = 4,6W e lo zener è fritto.
-- Sail fast and live slow
In teoria è fattibilissimo, e se il carico rimane collegato e si rispettano i parametri per cui il circuito è stato progettato funziona pure.
Il fatto poi che una resistenza del genere costa piu' di un DC/DC per quella tensione è un altro problema.
Carmine non stava domandando come ottenere una certa tensione, ma come funziona *teoricamente*, e sottolineo *teoricamente*, uno zener.
Se vogliamo guardare il pelo nell'uovo, lo zener standard è da 4.7V o
5.1V, da 5V non c'è, a meno di non andare a prendere le referenze (LM4040 e colleghi).Inoltre se proprio vogliamo fare i precisi, lo zener non regola su un valore, ma su una serie di valori: la caratteristica non è piatta.
L'ho scritto chiaramente che un regolatore zener da 12A non lo si fa, ma spiegare la differenza tra un carico da 0.1A e uno da 12A secondo me rende meglio l'idea.
Saluti Boiler
Pestando alacremente sulla tastiera Boiler ebbe l'ardire di profferire:
Mmmmm... con un carico così *bravo* e *buono* basterebbe la sola resistenza...
-- "#define QUESTION ((bb) || !(bb)) - Shakespeare." News 2002 [v 2.07] / StopDialer / PopDuster - http://www.socket2000.com Akapulce portal: http://www.akapulce.net
Dopo dura riflessione, Boiler ha scritto :
funzionerebbe solo se il carico fosse sempre collegato e fisso. E quando mai accade nella realtà? anche trovando un utilizzatore che assorbe sempre la stessa corrente (come una ventola) il circuito non sarebbe sicuro inquanto se per qualche motivo il carico si scollega o la ventola si blocca lo zener va a farsi benedire.
Sono d'accordo che "teoricamente" se si fosse sicuri che il carico è sempre collegato e costante si potrebbe fare. Ma in pratica no. E credo che la domanda iniziale si riferisse al caso pratico.
ho riletto la domanda iniziale e non trovo la parola "teoricamente"... :-)
si ok, era solo un esempio
si, vero anche questo. Lo stabilizzatore con uno zener non ha una grossa precisione anche con correnti piccole.
si ok, ho capito che parlavi solo a livello teorico. Però a livello pratico (carico variabile e scollegabile) al max puoi fare uno stabilizzatore con zener che fornisca meno della potenza dello zener (c'è anche da calcolare la corrente di polarizzazione inversa).
-- Sail fast and live slow
Beh... puo' variare di 10ppm senza problemi ;-)
Ad ogni modo, come già detto, era un esempio per dimostrare il funzionamento dello zener, non una guida alla costruzione di alimentatori.
E l'ho anche scritto che bisogna tenere conto che l'assorbimento del carico puo' andare a zero.
Boiler
Allora siamo a posto... :-)
Ma l'ho scritto. Mi cito:
- se il carico dovesse spegnersi o guastarsi, la corrente in uscita andrebbe a zero e la corrente attraverso lo zener a 12A. Conseguenza: lo zener evapora all'istante.
Ciao Boiler
Dissipata sullo zener.
Penso proprio di si... lo zener è inutile come regolatore... una reistenza da 15W occupa il posto di 5 regolatori in TO-220... Ma che ci mettono dentro a questi regolatori? Come mai sono piccoli ma riescono senza problemi a stabilizzare 1A? E invece, come la vedi la soluzione di usare un Bjt per stabilizzare la tensione?
Bye,
-- Carmine ( pikachu31NOSPAM@gmail.com (Togli la scritta NOSPAM) ) Webmaster di The Total Site (http://www.tekkentag.altervista.org/ ) Athlon X2 3800+@2500mhz, DDR500 1Gb GeIL One S 2.5-3-3-5 7800GTX, Aureon Universe 7.1, DFI nf4 UT Ultra-D
Mmm e la resistenza? Con uno zener 9V 5W posso arrivare quindi fino a 500 mA, ma, la resistenza quanto dissiperà? Vediamo, facendo il calcolo di : 24V - 9V = 15V poi 5W / 15V = 0,3 A ; voglio che nello zener ci passano 200 mA quindi:
0,3 A + 0,2 A = 0,5 A ; 15V / 0,5 A = 30 ohm. Peccato che poi la resistenza dissiperà sempre 7,5W :( E se poi vario il carico? funzionerà sempre giusto? Argh... penso che gli zener li lascerò stare... Per curiosità, quanto è grande e quanto costa un DC/DC converter 500 mA da 12V a 9V ?Bye,
-- Carmine ( pikachu31NOSPAM@gmail.com (Togli la scritta NOSPAM) ) Webmaster di The Total Site (http://www.tekkentag.altervista.org/ ) Athlon X2 3800+@2500mhz, DDR500 1Gb GeIL One S 2.5-3-3-5 7800GTX, Aureon Universe 7.1, DFI nf4 UT Ultra-D
C'è qualcosa che non va, sullo zener non hai 15V.
Sul datasheet puoi vedere lo schema di principio.
Da solo non regola una mazza. Ci vuole un po' di circuiteria intorno. Ma perche' complicarsi la vita?
Boiler
Ok.
Mah... tutto questo è perchè io devo regolare 500 mA da 12V a 9V nel modo più semplice e rapido e economico possibile, per questo pensavo allo zener... mi sbagliavo... Mi sa che gli zener li usero solo per i circuiti digitali a basso assorbimento :(
Bye,
-- Carmine ( pikachu31NOSPAM@gmail.com (Togli la scritta NOSPAM) ) Webmaster di The Total Site (http://www.tekkentag.altervista.org/ ) Athlon X2 3800+@2500mhz, DDR500 1Gb GeIL One S 2.5-3-3-5 7800GTX, Aureon Universe 7.1, DFI nf4 UT Ultra-D
Carmine [IN TOUR: NO TROLL] ha usato la sua tastiera per scrivere :
devi ovviamente metterla di potenza adegauta e valore adeguato.
basta fare il conto.
cmq lo stabilizzatore fatto con zener e resistenza è un metodo poco efficiente (si butta via un sacco di energia) e poco preciso (la tensione varia leggermente al variare della T e della I...). Può essere interessante, per carichi piccoli e poco sensibili alla V di alimentazione, perchè è semplice ed economico. Per correnti elevate non conviene più usarlo perchè le prestazioni sono scarse e pure il costo è superiore ad uno stabilizzatore integrato.
ok
ancora con sto calcolo? che significa?
conviene che nello zener ci fai passare pochi mA diciamo 20... non 200.
lo 0,3A non ha alcun senso. Facciamo che a te servono 500mA+20per polarizzare lo zener fanno 520mA
R= 15V/0,52A = 29 ohm
si, 7,8 W. Ecco uno dei motivi per cui questo schema non è vantaggioso per correnti > 50 - 100 mA. Tra la R da 10W e lo zener da 5W spendi di più che un regolatore integrato.
vediamo: con il max assorbimanto (500mA) abbiamo visto che è tutto ok. L'altro estremo è assorbimento = 0 Sulla R avviamo sempre 15V e quindi la I sarà sempre 0,52A solo che questi andranno tutti nello zener... 9V x 0,52A = 4,68W. con uno zener da 5W funziona. Lo zener però si scalderà parecchio.
dipende quanto corrente ti serve, se è dell'ordine di pochi mA lo zener può essere una soluzione buona.
un 7809 è venduto nel classico contenitore to-220 (10x15 mm). Credo che costi 1 o 2 euro (ma è meglio che cerchi nei listini prezzi dei negozi online), può reggere correnti fino a 1A se correttamente alettato. Oltre al 7809 dovrai solo aggiungere un paio di condensatori per il corretto funzionamento.
-- Sail fast and live slow
Tipo per i circuiti digitali va bene?
Uh è vero :) Avevo dimenticato i 78xx. Mentre un elevatore da 12V a 24V quanto costa? e quanto è grande? Nei listini on-line non ho trovato molto... Mi serve sempre per 500mA.
Bye,
-- Carmine ( pikachu31NOSPAM@gmail.com (Togli la scritta NOSPAM) ) Webmaster di The Total Site (http://www.tekkentag.altervista.org/ ) Athlon X2 3800+@2500mhz, DDR500 1Gb GeIL One S 2.5-3-3-5 7800GTX, Aureon Universe 7.1, DFI nf4 UT Ultra-D
Sembra che Carmine [IN TOUR: NO TROLL] abbia detto :
si se non richiedono tensioni di alimentazioni molto precise.
devi costruirti un regolatore dc-dc step up. esistono alcuni integrati che richiedno solo pochi componenti esterni (un'induttanza ci va di sicuro...)
Sulla pagina di celsius c'è qualche schemino basato su un integrato della maxim... oppure vai direttamente sul sito della maxim.
-- Sail fast and live slow
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.