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1°Lista de Exercícios “Problemas Envolvendo Diodos”. Página 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO PROBLEMAS ENVOLVENDO DIODOS Monitores: Prof. Msc. José Antonio Bernardino de Oliveira. Prof. Msc. Glauco Cipriano Maniçoba Prof. Msc. Rodrigo Semente Prof. Orientador. Andrés Ortiz Salazar. 1) O transformador da figura abaixo, tem uma tensão no secundário (V2) de 30 VCA. Qual a tensão de pico (Vp), a tensão média (Vm) e a corrente média (Im) através da resistência de carga (RL)? Desenhar as formas de onda da tensão no secundário (V2), no diodo (VD) e na carga (VRL). 2) Aqui estão alguns diodos e a sua especificação de ΙDM: a. 1N914: ΙDM = 50 mA b. 1N3070: ΙDM = 100 mA c. 1N4002: ΙDM = 1 A d. 1N1183: ΙDM = 35 A Se a tensão do secundário (V2) for de 115 VCA no circuito do exercício anterior, qual o tipo de diodo dado acima que pode ser utilizado ? 3) Aqui estão alguns diodos e sua especificação de VBR: a. 1N914: VBR = 20 V b. 1N3070: VBR = 50 V c. 1N4002: VBR = 100 V d. 1N1183: VBR = 175 V Dada uma tensão do secundário (V2) de 60 VCA no circuito do exercício anterior, qual a VBR através do diodo. Qual dos diodos citados acima pode ser usado? 4) Na figura abaixo, a tensão no secundário (V2) é de 40 VCA. Qual a tensão de pico, a tensão média (Vm) e a corrente média (Ιm) na carga (RL)? Desenhar as formas de onda da tensão total no secundário (V2), nos enrolamentos A e B do secundário (V2A e V2B), nos diodos (VD1 e VD2) e na carga (VRL). 5) Se a tensão do secundário (V2) for de 60 VCA no circuito acima, qual dos diodos apresentados anteriormente têm especificações de ΙDM e VBR suficiente para ser utilizado? 6) Dada uma tensão do secundário (V2) de 40 VCA no circuito do exercício anterior, calcular a corrente média na carga (Ιm) e a VBR através de cada diodo. Qual a corrente máxima (ΙDM) que passa através de cada diodo. 7) Se a tensão do secundário (V2) na figura abaixo for de 30 VCA, qual a tensão média (Vm) e a corrente média (Ιm) através da resistência de carga (RL)? Qual a VBR através de cada diodo ? Desenhar as formas de onda da tensão no secundário (V2), nos diodos (VD1, VD2, VD3 e VD4) e na carga (VRL). 8) A tensão do secundário (V2) no circuito do exercício anterior é de 60 VCA. Qual a corrente média na carga (Ιm)? Qual a corrente máxima através de cada diodo (ΙDM)? Qual a VBR através de cada diodo? 9) No circuito do exercício anterior, a tensão no secundário é de 40 VCA. Qual é a tensão média (Vm) e a corrente média na carga (Ιm)? Qual a corrente máxima em cada diodo (ΙDM)? Qual a VBR através de cada diodo? 1°Lista de Exercícios “Problemas Envolvendo Diodos”. Página 2 10) Os diodos do circuito do exercício anterior têm especificação ΙDM de 150mA e uma especificação de VBR de 75 V. Estes diodos são adequados para uma tensão do secundário (V2) de 40 VCA ? 11) Se todos os diodos do circuito do exercício anterior tiverem uma especificação ΙDM de 0,5A e uma especificação de VBR de 50V, eles são adequados para uma tensão do secundário (V2) de 60 VCA ? 12) Para os circuitos das figuras abaixo, determine: A nomenclatura usual; As formas de onda das tensões no circuito; valor da tensão em cada um dos elementos do circuito; valor da corrente em cada um dos elementos; A potência dissipada pela carga; A especificação dos diodos. 13) A figura abaixo mostra um transformador com relação de espiras N1/N2=55 e com tensão no primário de 110VRMS ligado a um retificador de meia onda (diodo de germânio) com uma carga de 40Ω. Considerando o valor de V do diodo (modelo 2), determine: As formas de onda das tensões no circuito; valor da tensão em cada um dos elementos do circuito; valor da corrente em cada um dos elementos; A potência dissipada pela carga; A especificação do diodo. 14) A figura abaixo mostra um transformador com tensão no secundário de 30VRMS ligado a um retificador de onda completa com derivação central com uma carga de 300Ω, determine: As formas de onda das tensões no circuito; valor da tensão em cada um dos elementos do circuito; valor da corrente em cada um dos elementos; A potência dissipada pela carga; A especificação do diodo. 15) Projetar uma fonte com tensão de entrada de 110VRMS/60Hz e tensão média de saída de 15V com ripple de 0,5V, para alimentar um circuito que tem resistência de entrada equivalente a 500Ω. Utilizar o retificador de onda completa com derivação central. 16) Projetar uma fonte de tensão que substitua uma bateria de um aparelho eletrônico formada por duas pilhas de 1,5V e que tem um consumo de potência de 7,5mW. O ripple deve ser de no máximo 0,15V. Utilizar o retificador de sua escolha. 17) Na figura abaixo a tensão do secundário é de 40VRMS. Utilizando diodos ideais, calcule a tensão na carga. Especifique o diodo. 1°Lista de Exercícios “Problemas Envolvendo Diodos”. Página 3 18) Qual a tensão na carga e a ondulação no circuito abaixo, para uma tensão no secundário de 17,7VRMS. 19) A tensão da linha é tipicamente de 115VRMS 10%. Calcule o valor de pico para uma linha baixa e para uma linha alta. 20) O transformador da figura abaixo tem uma tensão do secundário de 30VRMS. Qual a tensão de pico na resistência de carga? A tensão média? A corrente média através da resistência de carga? 1) Desenhe o diagrama e dimensione os componentes de um circuito que converta a tensão CA 127Veficaz da rede para a alimentação de uma carga de 24VCC / 5W. O filtro deve ser projetado para garantir uma variação de tensão de no máximo 2V na entrada do regulador. Para o projeto do circuito, devem ser utilizados os componentes relacionados abaixo, e determinadas todas as características pedidas entre parênteses para cada um dos componentes. Quatro diodos retificadores (corrente média e tensão reversa máxima), um transformador simples com relação de transformação 5:1 (tensão eficaz e corrente eficaz no secundário), um capacitor (capacitância e tensão máxima). 22) Determine, para o circuito a baixo: a) Variação de tensão na carga caso a mesma esteja demandando uma corrente de 100mA. b) Caso um dos diodos se danifique, qual a tensão média da carga caso a mesma esteja demandando uma corrente de 200mA. 23) Projete um regulador zener que forneça tensão de 15V e corrente de 50mA, a partir de uma tensão fornecida por um filtro capacitivo, que possui valor máximo de 21V e valor mínimo de 18V. Calcule a tensão e potência do diodo zener, resistência zener e potência da resistência zener. 24) Considerando no retificador do circuito abaixo que o transformador tem uma relação de transformação de 15 : 1, e a carga dissipa uma potência de 250 Watts quando percorrida por uma corrente de 10 amperes; pergunta se : A- Qual a tensão média na carga B- Qual a tensão eficaz de entrada do retificador C- Qual a tensão de pico de alimentação do transformador D- Qual a tensão reversa nos diodos E- Qual a freqüência da ondulação da tensão na carga se a rede de alimentação é de 50 hertz 25) Por que o aumento da temperatura em uma junção PN reversamente polarizada altera o volume do fluxo eletrônico ? 26) O circuito abaixo calcular o resistor RZ considerando que a tensão de entrada é de 25 volts , e o diodo zener é de 1W com uma tensão de 13 volts.Supor IZmin = 15% IZmax 1°Lista de Exercícios “Problemas Envolvendo Diodos”. Página 4 27) O retificador abaixo supondo que os diodos tem uma capacidade de corrente de 10 amperes e estão operando com 75% de sua capacidade e a carga é de 5 ohms pergunta se: A- Qual a corrente media na carga? B- Qual a tensão eficaz de entrada do retificador? C- Qual a máxima tensão reversa nos diodos? D- Qual a tensãode pico do primário do transformador se K = 18 28) No circuito mostrado na figura acima, os diodos são considerados ideais e a tensão vf aplicada é senoidal. Considerando a disposição dos componentes no circuito e suas polaridades, a saída vL será uma tensão: (A) senoidal de amplitude de pico -vf (B) contínua, de valor, aproximadamente, igual a +2vf (C) contínua, de valor, aproximadamente, igual a -2vf (D) contínua, de valor, aproximadamente, igual a +vf (E) senoidal retificada em meia onda e de amplitude de pico +2vf 29) O circuito da figura acima mostra um gerador de função com diodos considerados ideais. Os valores de VA e VB, em V, marcados na curva característica de transferência e0 x ei apresentada, são, respectivamente, (A) -1,25 e 1,2 (B) -1,25 e 0,8 (C) -1,2 e 0,6 (D) - 0,8 e 1,25 (E) - 0,6 e 1,2 30) Ache VR1, VR2, V0 31) Ache VR,V0,i.i1,i2 32) Determine V01 e V02 33) Esboce a forma de onda de V0 e determine Vcc 1°Lista de Exercícios “Problemas Envolvendo Diodos”. Página 5 34) Esboce Vi,Vd, id 35) Determine V0 para o sinal de entrada mostrado. 39) Determine a corrente I para cada circuito abaixo: 36) Projete um circuito grampeador para a função indicada. 40) Determine V0 e ID para cada circuito abaixo: 37) Projete o circuito da figura para manter VL em 12V para uma variação na carga(iL) de a 200mA, ou seja determine Rs e Vz. 38) O valor da tensão no resistor de 20 Ω e a corrente em cada diodo de silício, indicados na Figura abaixo, são: 41) Verifique se o diodo no circuito a seguir encontra-se diretamente ou inversamente polarizado. Caso o diodo esteja polarizado diretamente determine o valor da corrente ID que circula pelo mesmo. Considere o diodo ideal, E=30V e R=6kΩ. 1°Lista de Exercícios “Problemas Envolvendo Diodos”. Página 6 42)As expressões lógicas que representam os circuitos abaixo são: 43) O circuito da figura acima mostra um diodo zener de 16V alimentado por duas fontes CC. A potência dissipada no diodo, em mW, é: 44) Calcule as correntes IT, I1 e I2 e a tensão indicada no voltímetro. (Diodo de silício): 45) Para o circuito abaixo calcule o valor da corrente I