Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Teoria dos diodos: - REPRESENTAÇÕES DE ANÁLISE DO DIODO, - MODELOS: I, II E III; Ao analisar ou projetar circuitos com diodos se faz necessário conhecer a curva do diodo, mas dependendo da aplicação podem-se fazer aproximações para facilitar os cálculos. APROXIMAÇÕES DO DIODO 1ª APROXIMAÇÃO (DIODO IDEAL) Um diodo ideal se comporta como um condutor ideal quando polarizado no sentido direto e como um isolante perfeito no sentido reverso, ou seja, funciona como uma chave aberta. Calcule a tensão e a corrente na carga, adotando para a análise um diodo ideal. Solução Aplicar o Teorema de Thevenin : 𝑉𝑡ℎ = 3𝑘 9𝑘 . 36 = 12𝑉 A Figura mostra o circuito equivalente de Thevenin alimentando o diodo. 𝑅𝑡ℎ = 6𝑘. 3𝑘 9𝑘 = 2𝑘𝑜ℎ𝑚𝑠 Pela primeira aproximação temos : 12 - 2k.I - 0 - 1k.I= 0 I= 12 3𝐾 = 4𝑚𝐴 VL= 1k .4m= 4V 2ª APROXIMAÇÃO (DIODO QUASE IDEAL) Leva-se em conta o fato de o diodo precisar de 0,7V (potencial de barreira para o Silício) para iniciar a conduzir. 3ª APROXIMAÇÃO (DIODO QUASE REAL) Na terceira aproximação considera a resistência interna do diodo (resistência de corpo) 3ª APROXIMAÇÃO (DIODO QUASE REAL) Durante a condução a queda de tensão no diodo é: 𝑉𝐷 = 𝑉𝑓𝐷 − 𝐼𝐷𝑅𝐵 Quase sempre, a resistência de corpo é menor que 1 Ω e pode-se, nessa situação, ignorá-la nos cálculos. Uma regra útil para desprezar a resistência de corpo é esta definição: RB < 10% RCarga 3ª APROXIMAÇÃO (DIODO QUASE REAL) O diodo 1N4001 da Figura, possui uma resistência de corpo de 0,23 Ω. Qual é a tensão, a corrente na carga e a potência no diodo? Substituindo o diodo por sua terceira aproximação, a resistência de corpo é baixa o suficiente para ser ignorada, porque ela é menor do que 10% da resistência da carga. Nesse caso, pode-se aplicar a segunda aproximação para resolver o problema. Onde encontra-se a tensão, a corrente na carga e a potência no diodo com: VRL= 10 – 0,7 = 9,3 V IRL = 9,3 V / 1000 Ω = 9,3 mA PRL = 9,3 V x 0,0093 A = 6,51 mW O diodo 1N4001 da Figura, possui uma resistência de corpo de 0,23 Ω. Qual é a tensão, a corrente na carga e a potência no diodo? Figura mostra o circuito equivalente. Por Kirchhoff temos: 10V - 0,7- 0,23.IL -1.IL= IL= 7,56 A A tensão na carga será: VRL = 7,56 x 1 = 7,56 V A ESCOLHA DA APROXIMAÇÃO Primeira Aproximação: Esta aproximação é utilizada sempre que as tensões e resistências série equivalentes envolvidas no circuito são muito maiores (cerca de dez vezes superior, ou mais) que a soma das tensões de barreira e resistências diretas de todos os diodos em série numa malha do circuito. Por exemplo, imagine um diodo de silício cuja RD seja 0,5W inserido num circuito cuja resistência série equivalente seja de, no mínimo, 5W, e cuja tensão de alimentação seja de 7V, ou mais. Se o diodo for percorrido por uma corrente de 1,2A, a queda total de tensão sobre o mesmo poderá ser calculada por: Vd = 0,0V Segunda Aproximação: Esta aproximação é utilizada sempre que as tensões envolvidas no circuito são próximas (no máximo dez vezes superior) à soma das tensões de barreira de todos os diodos em série numa malha do circuito e, ao mesmo tempo, a resistência equivalente do circuito em série com o diodo é muito maior que RD (no mínimo dez vezes superior). Por exemplo, se um diodo de silício cuja RD seja 0,5Westiver num circuito cuja resistência série equivalente for de, no mínimo, 5W, e for percorrido por uma corrente de 1,2A, a queda total de tensão sobre o mesmo poderá ser calculada por: Vd = VD = 0,7V Terceira Aproximação: Esta aproximação é utilizada sempre que as tensões envolvidas no circuito estão próximas (no máximo dez vezes superiores) à soma das tensões de barreira de todos os diodos em série numa malha do circuito e, além disso, a resistência equivalente do circuito em série com o diodo é próxima de RD. Por exemplo, se um diodo de silício cuja RD seja 0,5 W for percorrido por uma corrente de 1,2A, a queda total de tensão sobre o mesmo será de: Vd = VD + ID . RD = 0,7 + 1,2 . 0,5 = 1,3V EXERCÍCIOS: 1. Qual o valor da corrente na carga considerando um diodo ideal? a) 0A b) 15mA c) 14,3mA d) 50mA 2. Qual o valor da corrente na carga considerando um diodo em segunda aproximação? a) 0A b) 15mA c) 14,3mA d) 50mA 3. Se o diodo estiver danificado e se encontrar aberto, a tensão na carga será de: a) 0V b) 20V c) 14,3V d) 15V 4. Se o diodo estiver danificado e se encontrar em curto-circuito, a tensão na carga será de: a) 0V b) 15V c) 14,3V d) 20V REFERÊNCIAS https://slideplayer.com.br/slide/10313548/ https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2014/02/propriedades- elc3a9tricas.pdf https://docente.ifrn.edu.br/gustavolima/disciplinas/eletricidade-e-eletronica -BOYLESTAD, Robert; NASHELSKY, Louis. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos. São Paulo: Pearson, 2005. 2-CIPELLI, Antonio Marco Vicari; MARKUS, Otávio; SANDRINI, Waldir João. Teoria e desenvolvimento de projetos de circuitos eletrônicos. São Paulo: Érica, 2011. 3-MALVINO, Albert Paul. Eletrônica. São Paulo: Pearson, 2010. v.1. -CRUZ, Eduardo Cesar Alves ; CHOUERI JR., Salomão. Eletrônica aplicada. São Paulo: Érica, 2007. SEDRA, Adel S. ; SMITH, Kenneth Carless. Microeletrônica. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007. SWART, Jacobus W. Semicondutores: fundamentos, técnicas e aplicações. São Paulo: UNICAMP, 2008. TURNER, L.W. Eletrônica aplicada. São Paulo: Hemus, 2004.
Compartilhar