Handmades

Ola. sou novo aqui e tenho uma duvida sobre regular voltagem com zener
não sei como calcular o resistor e nem a dissipação do zener
por exemplo, na figura abaixo. se eu tiver por exemplo um aparelho que consuma 30V 300mA, e na entrada eu tenho 40V, o valor do zener é 30V. mas como calculo resistor e potencia do zener?



(http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSXVKjbW8aphRuWzLjholcd8kmBwCb5vvqGnbfEUcPUOMc7zA6c)

Se a sua fonte fornece na entrada 40V e você necessita de 30V na saída creio que possa usar um diodo zener de 30V para isso sem problemas.
O Valor do resistor deve ser ajustado de acordo com o consumo máximo desejado.
Lembrando que V=R*i.
Teremos V = 40V-30V=10V.
Para  i=0,3A, você terá um R=V/I=10V/0,3A=33,3ohms.

Lembre-se da potencia sobre o resistor:
P=U*i = 10V*0,3A = 3W. Assim, você terá que utilizar um resistor de 3W ou mais.

Quanto a potência do zener, ele terá se suportar P=V.I = 30V.0,3A (consumo do seu aparelho) = 9W. Portanto o zener deve ser de 30V/10W para regular a tensão. Se falei alguma bobagem me corrijam. Acho que para te ajudar seria mais fácil se você fosse mais específico no que quer, dizendo as especificações de corrente e tensão da sua fonte, qual aparelho quer ligar, etc.

Bruno, obrigado.
Voce tem certeza desses calculos?
Uma coisa que ouvi é que o resistor tem que ser menor do que o calculado, ou no calculo utiliza-se uma corrente maior, senão não sobre tensão pro zener regular.
Se voce colocar um resistor de 33,3R (não existe, mas só como exemplo) a tensão que chega no zener será de 30V exatos. Se por algum motivo o aparelho consumir um pouco mais que 300mA, vai chegar menos que 30V e o zener fica sem função. Mas não tenho certeza disso, mas parece certo.
E passa pelo zener toda essa corrente e tensão? Não seria só o que ele esta mandando para o terra?
e não tem nenhum aparelho especifico. só quero aprender a usar zeners.

Pode usar um resistor um pouco menor (por ex. 30 ohms) de forma que passe também uma corrente pelo zener (33,3mA pelo zener e 300mA pela carga). Veja que se você por acaso tirar a carga (no caso 100ohms), toda corrente passaria pelo zener e ele não aguentaria (nesse caso 333,3mA). E por exemplo um zener 1N2989 de 10W e 30V tem uma corrente máxima de 280mA. O jeito é pegar um zener de uma potência um pouco maior.

Pra cargas de corrente alta assim, é melhor usar um regulador série (com um zener servindo de referência de tensão) usando transistor de potência como elemento de passagem.

xformer, obrigado.
Imaginando que a carga nunca será retirada, usando um resistor de 30R a corrente que passaria no zener então seria de 33,3mA?
Para calcular a potencia dissipada no zener, que tensão eu uso? Os 30V ou o 1V que o zener esta queimando (o resistor de 30R esta queimando 9V certo)?

Sim, nesse caso do resistor de 30 ohms, a corrente que vai sobrar pro zener é 33,3mA (o resto vai pra carga).

Pra calcular a potência dissipada pelo zener, você usa a tensão do zener (no caso 30V) vezes a corrente que estiver passando nele.  Sobre o zener sempre vai ter 30V (desde que passe uma corrente mínima nele), se a corrente é 50mA, 100mA, 150mA, não importa.

Então 30 x 0,0333 = 0,999 = 1W. Usar no minimo o dobro disso certo?
Uma coisa não entendi. Como você chegou a esses 33,3mA no zener?

Use um de 10W como o Bruno falou, pra ter uma margem de segurança. Você disse que a carga consome 300mA a 30V, mas muito provavelmente ela não deve ser um resistor. Se ela for variável (um motor, etc) a corrente pode variar e o zener de 1W não vai aguentar. Faça pelo máximo. Se for só no papel e você não vai montar o "regulador" , então pode ser até 1W mesmo.

Os 33,3mA vem da diferença entre o que vai pra carga e o que passa pelo resistor R1. Se R1 = 30ohms e sobre ele vai cair 10V (que é a diferença entre a tensão de entrada e a tensão que o zener força sobre ele) então a corrente que passa por ele é 10V/30ohms = 333,3mA, como ela se divide 300mA pra carga, sobram 33,3mA pro zener.

Melhor seria usar um transistor para ajudar o zener a estabilizar a voltagem.  O zener vira um "sidekick", e o transistor fica sendo o herói, aproveitando a moda dos "Avengers"...

Vejo que o que eu falei não estava totalmente errado então. Se o objetivo é apenas estudar a função dos zeners o circuito proposto está ótimo. Agora se for realmente utilizar para ligar um aparelho de verdade concordo com o Adiel que é melhor utilizar um circuito utilizando transistores, fica mais estável.

Aproveitando a deixa de Bruno, um integrado regulador (78XX) simplifica ainda mais as coisas.

Mas no caso do mxtech, não tem regulador de 30V...

Transistor, zener de 30 volts na base, em série com um diodo de silício, para dar os 30,7V de referência.  Moleza.

O que tenho a dizer é o seguinte, 300mA regulado por zener, é uma moderadamente corrente alta.
Se nao me engano o Eduardo mencionou em um topico que zener sao mais para referencia de voltagem...
Se a corrente dse consumo fosse algo ate uns 30mA seria tranquilo usar zeners, assim como sao feito em pedais, mas uma corrente desta ordem (300 mA), nao recomendaria.

O mais indicado é o que o Adiel recomendou, transistor + zener ou LM317.
Considerando que no zener + resistor, deverão ser de potencia alta, o custo com transistor + zener, ou LM317, sera menor, tendo em vista tambem que em muitos lugares nao se acha facil zeners de 10W.

Sim Adiel, mas eu tava falando do 78xx... Transistor + zener vai de boa, mas que era mais facil um 7830... isso era...
Eu também não arriscaria zener para 300mA. Usei um pra regular a tensão de um blackface... ampli 40V e blackface 24V, mas ai o consumo é de menos de 10mA (e olha que tinha o 78L24).

Sem duvida seria bem mais simples, mas o maior da serie 78XX é 24V.

Se a corrente é tão baixa, não tem problema em usar apenas um resistor e um zener, mesmo.