Altifigence Academy

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Um modelo de diodo deve corresponder à pergunta

Use uma aproximação de queda constante identificando seus limites.

Apenas a direção é insuficiente

Um diodo é um dispositivo não linear de dois terminais. A corrente direta cresce fortemente com a tensão direta; a corrente reversa normalmente é pequena antes da ruptura. Um diodo ideal ligado/desligado, um diodo de queda direta constante e uma equação exponencial de diodo respondem a níveis diferentes de detalhe. Escolha o modelo mais simples que atenda à exigência e declare-o explicitamente.

Nesta aula, use uma queda direta constante de 0.7 V quando o diodo estiver ligado. Esse é um valor presumido do modelo, não uma tensão universal do silício. A tensão direta real depende de corrente, temperatura e construção do dispositivo. LEDs e diodos Schottky têm comportamentos diferentes, e a ruptura reversa não deve ser tratada como bloqueio comum.

Exemplo de limitação de corrente

Uma fonte de 5 V alimenta um diodo diretamente polarizado através de 1 kΩ. Supondo o diodo ligado em 0.7 V, o resistor tem queda de 4.3 V e a corrente é 4.3 mA. A dissipação do resistor é 4.32/1000=18.494.3^2/1000=18.49 mW; a dissipação do diodo é aproximadamente 3.01 mW. A fonte fornece 21.5 mW, correspondendo à soma delas.

Inverta o diodo no mesmo modelo presumido. A corrente passa a zero e a queda do resistor passa a zero; o diodo recebe a tensão da fonte em reverso. Um dispositivo físico ainda teria fuga e uma tensão reversa nominal. Nosso modelo não prova que um diodo arbitrário tolere essa condição.

Verifique a premissa depois de resolver

Com uma fonte de 0.5 V, calcular (0.5 − 0.7)/1 kΩ dá corrente direta negativa. Isso contradiz o estado ligado presumido. No modelo de queda constante, o diodo está desligado. O comportamento exponencial real é mais suave, portanto uma pequena corrente direta física pode existir abaixo de 0.7 V.

Para um circuito limitador ou de roda livre, documente caminho da corrente, corrente máxima, energia dissipada e tensão reversa. Um símbolo genérico de diodo não certifica esses limites. No trabalho posterior com SPICE, use um modelo identificado e compare seu ponto de polarização com o modelo manual. Uma divergência pode revelar premissas diferentes dos modelos em vez de um erro do simulador. O exemplo numérico é deliberadamente de baixa tensão e limitado resistivamente para que o cálculo seja transparente.

Experimente

Usando o modelo de 0.7 V, encontre a corrente e a potência do resistor para uma fonte de 3.3 V e resistor série de 680 Ω.

Ler a explicação

I = (3.3 − 0.7)/680 = 3.823529 mA. PR = 2.6²/680 = 9.941176 mW. Um diodo real exige seus dados reais de corrente e tensão.

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