Tre domandine (partitore e diodi)...

Ciao a tutti!

Studiandomi un po' di elettronica, che trovo sempre più interessante, mi sono venute in mente tre domandine la cui risposta non mi è riuscita di trovarla su internet... Spero mi possiate aiutare.

1) In un partitore di tensione formato da due resistenze in serie R1 e R2 ho capito come calcolare la tensione ai capi di R2, ovvero V2 = Vgen * R2 / (R1+R2) e fin qui tutto bene... Ma per trovare la tensione ai capi di R1?! Semplicemente V = R1 * I? Oppure la formula è V1 = Vgen * R1 / (R1+R2)?!

2) Leggendo dei diodi zener usati come stabilizzatori di tensione, non ho capito bene una cosa... ovvero, prendendo un diodo zener da 5V, per esempio, lui mi manda a massa la tensione in eccesso ai 5V? Cioè... se lo collego in serie ad una batteria da 12V, ai capi del diodo otterrò 5V potendolo, quindi, usare come riduttore di tensione per alimentare un circuito da 5V con una batteria da 12, per esempio? O è la resistenza messa in serie al diodo che mi abbassa la corrente?!

3) Ho letto che i diodi al silicio danno una caduta di tensione di circa 0,7V... in un datasheet di un diodo che ho prelevato da un alimentatore ATX rotto (diodo PR1003) ho letto "Forward voltage drop @ I(F) = 1.0A" con valore 1,2V... NB: I(F) leggasi "I di F" o "I con F", insomma, ci siamo capiti, ho messo le parentesi non potendo usare il pedice... Ho guardato il grafico "V(F) Instantaneus Forward Voltage (V)" dove c'è una curva che da circa 0.65V a 0.01A arriva a circa 1,23V a 10A... Non ho ben capito se questo "Forward voltage drop" è la caduta di tensione di questo diodo (invece che 0,7 standard dei diodi al silicio) oppure se devo tener conto di quella minima del grafico (0.65V che più o meno sono 0,7V tipici)... aiuto?

Grazie mille, come vedete, per chi ha già risposto ad altre mie domande in passato, sto cercando di studiare ed imparare pian piano! :)

Roberto.

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Roberto
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Le due formule sono identiche. I = Vgen / (R1+R2) V1 = R1 * I = Vgen * R1 / (R1+R2)

Anzitutto una tensione non "va" a massa. Il diodo zener puoi vederlo come un circuito aperto (quindi come non collegato) fino a che la tensione inversa ai suoi capi non supera la sua tensione di soglia, nel tuo esempio 5V. Inversa significa che il ramo positivo sarà collegato al catodo mentre il ramo di 0V all'anodo.

Quando la tensione ai suoi capi supera i 5V si comporta come un generatore di tensione proprio di 5V. Non è quindi possibile collegarlo direttamente a un generatore di 12V, ma occorre inserire una resistenza in serie.

Quando il diodo conduce ai suoi capi ci saranno 5V, ma il generatore ne ha 12 ai morsetti... Questo significa che sulla resistenza cadranno

12V-5V = 7V, e sarà attraversata da una corrente I=7V/R.

Il valore di 0,7V è un valore comodo per fare i conti al volo. Come avrai visto la caratteristica I/V è un'esponenziale (considera il primo quadrante) ciò significa che non si ha una transizione netta tra le due zone di funzionamento del diodo. Il "ginocchio" della curva è appunto intorno agli 0,7V ma questa è un'approssimazione e soprattutto è valida per piccole correnti. Come hai già notato, aumentando la corrente aumenta - anche se di poco - la tensione ai capi del diodo.

Ciao Marco / iw2nzm

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Marco Trapanese

Roberto ha scritto:

pure

R2 / (R1+R2) =E8 una proprzione(?), non ha senso complicare le cose imparando formule a pappagalo il sistema piu' semplice =E8 :

Calcolare che corrente scorre con la legge di ohm (l'unica che ti serve) quindi R1+R2 =3D Rx , I =3D V/Rx

V1=3D I * R1 V2=3D I * R2

io,

Oltre i 5V inizia a condurre mandando a massa la tensione in eccesso : CORTOCIRCUITO , quindi se non inserisci la resistenza che limita la corrente fondi il diodo, possiamo paragonare lo zener ai bordi di una diga alta 5m finche l'acqua =E8 sotto i 5m tutto ok, se dalla montagna arriva troppa acqua il livello resta 5m ma l'acqua in eccesso sborda, se non usi qualcosa che limiti (strozzi)l'acqua che viene dalla montagna alluvioni tutto e la diga si sfonda . La resistenza devi calcolarla in modo da sommare la corrente che ti serve piu' la corrente minima per fare sbordare un po' di acqua per essere sicuro che il livelo sia di 5m. Se il tuo circuito assorbe 100mA devi calcolare 20mA(dipende) di "sbordamento" oltre il livello di 5V, quindi dovendo "consumare"

7V(12V-5V) ai capi della resistenza ci saranno 7V con 120mA , R=3DV/I =3D 7 / 0.120 =3D 58 ohm (sempre legge di ohm) La potenza sara' V * I =3D 7 * 0.120 =3D 0.84W (da maggiorare altrimenti si cuoce e dura poco). La potenza dello zener ? dipende se il tuo circuito assorbe 100ma fissi o varia assorbimento, magari da 100mA cala a 40mA. Dove vanno i 60mA in meno ? se li assorbe lo zener, che continua a avere i 5V di livello ma lo sbordamento dell'acqua in eccesso puo' bruciarlo, calcoli il massimo dello "sbordamento" 60 + 20 =3D 80mA, Potenza =3D 5V * 0.080A =3D 0.4W =3D zener da 1W(altrimenti scalda troppo e si brucera' col tempo)

TX

le

una

to

In realta' i diodi ideali non esistono, anche nei diodi normali la caduta di tensione varia aumentando la corrente che li attraversa , mentre nelle resistenze con cento volte la corrente la tensione di caduta aumenta di cento volte il tuo diodo aumenta di solo

1=2E23-0.65=3D0.58V la resistenza avrebbe raggiunto 0.65*100=3D65V!!!!!! Sapendo la corrente a cui lo fai funzionare sai quanta tensione devi "buttare".

to

La cosa migliore =E8 prendere lo stagnatore e metterti a fare esperimenti, vedrai come ti resta tutto in mente.

mandi

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bertolimarco2004

Ciao!

Grazie per le risposte!

Quindi avevo indovinato la seconda ipotesi! :)

Ok... in effetti forse un segnale va a massa... dire che la tensione va a massa è un controsenso in quanto se non ci fosse la "massa" non ci sarebbe tensione (intendo con "massa" il potenziale a zero).

Sì, questo l'ho studiato! :)

Ok, quindi la resistenza riduce la tensione a 5V e il diodo... che fa nella pratica? Evita i sovraccarichi?

Grazie, Roberto.

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Roberto

Diciamo allora che la tensione non "va". :) Una tensione è *presente* tra due punti del circuito, non si sposta. La corrente invece *scorre* nei rami.

La resistenza non riduce la tensione. Come ho detto nell'altro post, sulla resistenza cade una tensione pari alla differenza tra quella del generatore e quella del diodo (supposto in conduzione). Il motivo per cui sulla resistenza c'è questa tensione è formalizzato dalle leggi di Kirchhoff. Ma anche intuitivamente se il generatore forza 12V e il diodo ne forza 5V allora i 7V di differenza dovranno essere ricercati sulla resistenza. Se non vi fosse la corrente che dovrebbe scorrere nel diodo sarebbe enorme: teoricamente dovresti pensare di estrapolare la caratteristica I/V fino a che la tensione raggiunga i 12V.... nella realtà hai la rottura della giunzione quasi istantanea.

Per quanto riguarda le applicazioni, gli zener sono spesso usati per limitare (clamp) la tensione, come protezione. In questo caso intervengono solo quanto è necessario. Puoi anche usarli per creare dei semplici alimentatori stabilizzati: qui invece sono sempre polarizzati, in modo da fornire al carico una tensione costante.

Ciao Marco / iw2nzm

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Marco Trapanese

Ciao,

grazie per le risposte!

Ma non ho capito bene una cosa sullo zener, allora... lo zener non "riduce" la tensione? Cioè, se io ho 12V e voglio alimentare una lampadina da 5V, se ho capito qualcosa (probabilmente no) dovrei mettere in serie una resistenza R = (12 -

5) / I dove I è la corrente assorbita dalla lampadina. No? Ora, credo di aver ridotto la tensione a 5V facendo così, no? Quindi sulla R cadono 7V giusto? La R mi ha ridotto la tensione a 5V, no? Ora se mi arriva tensione, invece, a 20V, sulla R cadono 7V e sulla lampadina ora ce ne sono 13? Se invece uso uno zener da 5V con la sua resistenza in serie da tot ohm, nel caso abbia una tensione a 20V interviene senza far cadere sulla lampadina 13V ma cortocircuita 13-5 = 8V e lascia passare i soli 5V richiesti? I ragionamenti sono corretti?

Quindi lo zener è usato per evitare improvvisi sbalzi in aumento di tensione?

Lo so e mi ci diverto! L'unica cosa è che non ho molti componenti alla mano... conosci qualche kit su internet dove trovare un bel po' di resistenze e qualche elettrolitico?

Grazie, Roberto.

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Roberto

Roberto ha scritto:

e"

(12 -

lla R

Si, quindi in questo caso lo zener non ti serve !

NO ai capi dello zener (che =E8 in parallelo alla lampadina) ci saranno sempre 5V, perche aumentando la tensione aumentera' la corrente e lo zener se la assorbe, quindi attraverso la resistenza circolera' piu' corrente per cui V =3D R x I e ai capi della resistenza ci saranno 15V

nel

No, vedi sopra

YES

Vedi dai parenti o amici se hanno televisori o altro da buttare, quanti ne ho smontati pezzo per pezzo, poi ho messo diodi , resistenze divise per 3'colore (gli zeri), trimmer, ecc. nelle scatoline delle saponette. Oppure nelle fiere dell'elettronica vendono sacchetti misti per pochi euro.

mandi

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bertolimarco2004

Ciao!

Io intendevo dire nel caso in cui NON ci fosse lo zener! Quindi, se per caso, arriva un picco di 20V (senza zener, con la sola resistenza), sulla resistenza cadono i soliti 7V e sulla lampadina 13? E questo che non capisco bene, cioè quando, variando una cosa, cambiano le altre! Ovvero, con questo "picco" cambierà la tensione sulla resistenza, sulla lampadina o entrambe?!

In effetti rileggendo il mio ragionamento vedo da me che ho sbagliato, se ai capi dello zener ci sono 5V per forza di cose sulla resistenza devono cadere

15V! :)

Qualcosa ho recuperato da qualche alimentatore, ecc... più ho comprato un kit di componenti elettronici alla cieca nel quale speravo ci fossero parecchie resistenze e condensatori vari e, invece, ho trovato molti troiai (addirittura auricolari e caricabatterie per telefonini del medioevo) con condensatori tutti sopra i 100V in poliestere e nessuna resistenza, sigh! :( Il problema di ricavare i componenti tipo resistenze e condensatori dai circuiti è che i pin sono già tagliati e quindi molto corti! :(

Grazie, Roberto.

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Roberto

Roberto ha scritto:

le

Me ne sono accorto dopo aver scritto cosa intendevi, se la corrente raddoppia raddoppia i proporzione anche la tensione. Quindi: Scopriamo che resistenza ha la lampadina, misuriamo 10 ohm, se funziona a 5V la corrente che circola =E8 5 / 10 =3D 0.5A Se la resistenza deve fare cadere 7V l'abbiamo messa da R =3D V / I =3D

7 / .5 =3D 14 ohm

Se la tensione aumenta a 20V la NUOVA corrente che circolera' =E8 :

10ohmlamp + 14ohmres =3D 24ohm , I =3D V / R =3D 20 / 24 =3D 0.833A Ai capi di lampadina avremo V =3D R x I =3D 10 x 0.833 =3D 8.33V Ai capi di resistenza avremo V =3D R x I =3D 14 x 0.833 =3D 11.66V Infatti Vlamp + Vres =3D 8.33 + 11.66 =3D 20V

un

ai

:(

Sono corti ma giusti,tanto devi rimetterli su uno stampato, alle fiere puoi scegliere e "palpare" e limiti i rischi immondizia.

mandi

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bertolimarco2004

Ciao!

Ok! Io credevo che, invece, non so per quale motivo, la lampadina continuasse ad assorbire la stessa corrente per il motivo che se alimento un qualcosa con un generatore a (esempio) 10V e 1A o 10V e 10A, il "qualcosa" assorbe la stessa corrente (al limite, se è una lampadina alimentata da una pila, resta accesa più a lungo avendo la pila da 10A più capacità di quella da 1A), però ho fatto un ragionamento sbagliato perché in questo caso la tensione rimane costante tra i due generatori, ovviamente se la aumento aumenta anche la corrente, rimanendo la resistenza costante.

Chiaro.

Ecco! Giustamente devo ricalcolare la I con la resistenza totale del circuito e il nuovo voltaggio. E questo mi è prezioso! :) Anche perché, sapendo i volt che cadono sulla resistenza o sulla lampadina, posso ricavarmi i volt dell'altro utilizzatore per differenza col voltaggio del generatore!

Quindi se faccio un circuitino del genere, se arriva un picco la lampadina mi si può bruciare, se ci metto un bello zenerino in parallelo alla lampadina, lui mette una bella sbarra al picco, scarica a massa la corrente in eccesso e mi salva la lampadina! Bene! :) Ora mi torna tutto!

Grazie mille, di nuovo, per le risposte chiare e complete!

Roberto.

Reply to
Roberto

Roberto ha scritto:

te

Dipende dal picco , lo zener non =E8 molto veloce, se arriva un impulso dalla rete 230V probabilmente riesce a passare e far fuori qualche componente del circuito alimentato, per i picchi occorrono scaricatori, varistori o zener speciali (c'=E8 un post vecchio), a volte un condensatore di piccolo valore.

prego e mandi

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bertolimarco2004

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