Conversor Dc Dc

CONVERSOR D.C a D.C

Para el circuito de la figura, calcule una fuente regulada para un Voltaje de Salida de 12 voltios y una Corriente de carga de 30 mA, con un rendimiento del 70% y una variación del voltaje inicial del ±10%.

P_o=V_o* I_L→ P_o=12v*30mA→360mW

η=P_o/P_i De esta ecuación despejamos Pi quedando:

P_i=P_o/η→360mW/0.7→514mW

P_i=V_i* I_f Donde If es la suma de las corrientes de IL e Iz, donde asumimos la corriente del zener de la siguiente manera Iz ≥10/IL, donde nos da una corriente de 3mA aproximamos a un zener que manera una corriente de 5mA.

De la ecuación anterior despejamos Vi quedando V_i=P_i/(If+Iz)

V_i=514mW/((30mA)+(5mA))=14.68v

Como ya tenemos el Vi le colocamos la tolerancia de variación del voltaje que es ± el 10%

〖Vi〗_(min )=Vi-10%→(14.68-(14.68*0.1))→13.212 v

〖Vi〗_(miax )=Vi+10%→(14.68+(14.68*0.1))→16.14 v

Ahora para hallar la Rf aplicamos la ley de OHM

R_f=(〖Vi〗_(min )– Vz )/If→(13.212v-12v )/35mA=34.62Ω

Para hallar la potencia máxima del zener, la hallamos con la corriente máxima del zener y el voltaje del zener, la corriente máxima del zener es igual a la corriente máxima de Rf cuando se quita la carga.

〖Pz〗_max=V_z* I_(f max)→ 125mA*12v→1.5 w

Para el circuito de la figura, de una fuente regulada en serie, determinar el Vi y la Rb, teniendo en cuenta un rendimiento del 70%, un Vo de 18V y una corriente de carga de 100mA, el β del transistor es de 100, y una variabilidad del voltaje inicial de ±10%

P_o=V_o* I_L→ P_o=18v*100mA→1.8W

η=P_o/P_i De esta ecuación despejamos Pi quedando:

P_i=P_o/η→1.8W/0.7→2.57W

P_i=V_i* 〖( I〗_c+〖 I〗_RB) Donde Ic es la misma IL. Y la Corriente de la Resistencia de base la encontramos con el siguiente criterio:

I_RB≥10 IB donde la IB=I_c/β obteniendo la I_RB=10 ((100mA))/100→10mA

Despejamos Vi quedando V_i=P_i/(Ic+IRB)→2.57W/((100mA)+(10mA))→23.37V

Como ya tenemos el Vi le colocamos la tolerancia de variación del voltaje que es ± el 10%

〖Vi〗_(min )=Vi-10%→(23.37-(23.37*0.1))→25.67 v

〖Vi〗_(max )=Vi+10%→(23.37+(23.37*0.1))→21.03 v

Ahora para hallar la Rb aplicamos la ley de OHM

R_b=(〖Vi〗_min– Vz )/IRB→(21.03-18.7v )/10mA=233Ω

Para hallar las características del zener usamos la corriente máxima que recibe el zener y el voltaje del zener

I_(z max)=(〖Vi〗_max– Vz )/RB→(25.7v-18.7v)/233=30mA

〖Pz〗_max=V_z* 〖Iz〗_( max)→ 30mA*18.7v→561mW

Para el circuito de la figura, que tiene una fuente regulada, para que entregue un Vo de 18 voltios y una corriente de carga de 2ª teniendo en cuenta un HFE para el primer transistor de 60 y para el segundo transistor de 200.

P_o=V_o* I_L→ P_o=18v*2A→36W

η=P_o/P_i De esta ecuación despejamos Pi quedando:

P_i=P_o/η→36W/0.7→51.42W

Con el siguiente criterio hallamos la Corriente de base del primer transistor I_B1=I_C1/〖Hfe〗_1 y también para hallar la corriente de base del segundo transistor.

I_B1=2A/60→33.3mA I_B2=33.3mA/200→0.16mA

Ahora hallamos la corriente de La resistencia de base con el criterio de IRB≥10IB2 quedando con una IRB de 1.66mA.

P_i=V_i* I_f Donde If es la suma de las corrientes de IC1 y de IRB, De la ecuación anterior despejamos Vi quedando V_i=P_i/(IC1+IRB)

V_i=51.42W/((2A)+(1.66mA))=25.68v

Como ya tenemos el Vi le colocamos la tolerancia de variación del voltaje que es ± el 10%

〖Vi〗_(min )=Vi-10%→(25.68-(25.68*0.1))→23.11 v

〖Vi〗_(miax )=Vi+10%→(25.68+(25.68*0.1))→28.25 v

Ahora para hallar la RB aplicamos la ley de OHM

R_f=(〖Vi〗_(min )– Vz )/IRB→(23.11v-19.4v )/1.66mA=2.23KΩ

Para hallar la potencia máxima del zener, la hallamos con la corriente máxima del zener y el voltaje del zener, la corriente máxima del zener es igual a la corriente máxima de Rf cuando se quita la carga.

I_(z max)=(〖Vi〗_max– Vz )/RB→(28.25v-19.4v)/2.2K=3.96mA

〖Pz〗_max=V_z* 〖Iz〗_( max)→ 3.96mA*19.4v→77mW

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