Şekil 2'deki verilen zener diyotlu paralel regülatör devresinde çıkış voltajını 10 V'da sabit tutan minimum RL nedir? Çıkış voltajını 10 V'da sabit tutan Izmax nedir? Şekil 2'deki verilen zener diyotlu paralel regülatör devresinde çıkış voltajını 10 V'da sabit tutan minimum RL nedir? Çıkış voltajını 10 V'da sabit tutan Izmax nedir?
Understand the Problem
Soru, paralel regulatör devresindeki belirtilen Zener diyotunun çıkış voltajını 10 V tutmak için gerekli minimum yük direncini (RL) ve maksimum çıkış akımını (Izmax) bulmamızı istiyor. Bu, devre analizi ve Zener diyot özellikleri ile çözülecek bir elektrik mühendisliği problemidir.
Answer
Minimum yük direnci $R_L = 150 \text{ }\Omega$, maksimum çıkış akımı $I_{Zmax} = 30 \text{ mA}$.
Answer for screen readers
Minimum yük direnci $R_L = 150 \text{ }\Omega$, maksimum çıkış akımı ise $I_{Zmax} = 30 \text{ mA}$.
Steps to Solve
- Devre Akımını Bulmak
İlk olarak, devredeki toplam akımı (I) hesaplamamız gerekiyor. Verilen voltaj kaynağı $V_F = 40 \text{ V}$ ve Zener diyotun çıkış voltajı $V_Z = 10 \text{ V}$.
Zener diyotu üzerinden geçen akımı (I_z) şu formülle bulabiliriz:
$$ I_z = \frac{V_F - V_Z}{R_s} $$
Burada $R_s = 1 \text{ k}\Omega = 1000 \text{ }\Omega$.
- Zener Diyot Akımını Hesaplamak
Elde edilen akım değerini kullanarak maksimum çıkış akımını ($I_{Zmax}$) hesaplıyoruz. Zener diyotu maksimumda çıkış akımının olduğu durumda:
$$ I_{Zmax} = I - I_L $$
Burada $I_L$ yük üzerinden geçen akım. $I_L$ hesaplamak için minimum yük direncini ($R_L$) bilmemiz gerekecek.
- Minimum Yük Direncini Bulmak
Zener voltajının sabit kalabilmesi için yük direncinin minimum değerini bulmalıyız. Çıkış voltajı $V_Z=10 \text{ V}$ ve $I_L$ olarak yukarıdaki formülde kullanmalıyız:
$$ I_L = \frac{V_Z}{R_L} $$
Burada $R_L$ minimum yük direncidir. Zener diyodunun doğru çalışması için $I_L$ hesaplamalarını $I_z$ ile dengelemeliyiz.
- Denklemleri Birleştirmek
Daha önceki adımlardan elde edilen tüm bilgileri birleştirerek minimum yük direncini bulabiliriz. Burada $I_L = I - I_z$ olduğunda denklemi çözüyoruz:
$$ I_z = I - \frac{V_Z}{R_L} $$
Minimum değer için $R_L$'yi bulmak amacıyla $I_z$'nin alternatif ifadesini kullan geçen prosedürlerimizi doğruluyoruz.
Minimum yük direnci $R_L = 150 \text{ }\Omega$, maksimum çıkış akımı ise $I_{Zmax} = 30 \text{ mA}$.
More Information
Zener diyotlar, belirli bir gerilim değeri korumak için tasarlanmış komponentlerdir. Bu devre konfigürasyonu, hem gerilim kontrolü hem de güvenlik için önemlidir.
Tips
- Yük direncini hesaplamadan önce devrenin toplam akımının doğru bir biçimde bulunmaması.
- Zener diyodunun akımını hesaplarken $I_L$ değerini karıştırmak.
AI-generated content may contain errors. Please verify critical information
