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Dr. Ahmed ElShafee

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Lecture (04)Diode 

Applications I

• The Complete Diode Model

• Add  a small forward dynamic resistance (r’d) and the large internal reverse resistance (r’R).

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Example 01

•

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• Complete model

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Example 02

•

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• Complete model

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The Basic DC Power Supply

• All active electronic devices require a source of constant dc that can be supplied by a battery or a dc power supply

• dc power supply converts the standard 220V, 50Hz ac voltage available at wall outlets into a constant dc voltage

A basic block diagram of the complete power supply9

• Stage 1:  transformer changes ac voltages based on the turns ratio between the primary and secondary.

• Stage 2: rectefire (half wave) The rectifier converts the ac input voltage to a pulsating dc voltage,

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• Stage 3:The filter eliminates the fluctuations in the rectified voltage and produces a relatively smooth dc voltage.

• Stage 4: The regulator is a circuit that maintains a constant dc voltage for variations in the input line voltage or in the load.

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Half wave rectifier

• When the sinusoidal input voltage (Vin) goes positive, the diode is forward‐biased and conducts current through the load resistor

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• When the input voltage goes negative during the second half of its cycle, the diode is reverse‐biased. 

• There is no current, so the voltage across the load resistor is 0 V,

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• The resulted voltage drop across load is stimulating  DC voltage

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Example 01

• What is the average value of the half‐wave rectified voltage in Figure

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• Effect of the Barrier Potential on the Half‐Wave Rectifier Output

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• It’s acceptable to neglect the effect of the barrier potential, when the peak value of the applied voltage is much greater than the barrier potential (at least 10 V, as a rule of thumb).

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Example 02

• Draw the output voltages of each rectifier for the indicated input voltages, as shown in Figure. The 1N4001 and 1N4003 are specific rectifier diodes.

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• Peak Inverse Voltage (PIV)

• equals the peak value of the input voltage, and the diode must be capable of withstanding this amount of repetitive reverse voltage

• A diode should be rated at least 20% higher than the PIV.

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• Transformer Coupling

• transformer is used to couple the ac input voltage from the source to the rectifier,

• Advantages:

– Step down voltage

– electrically isolated rectifier, thus preventing a shock hazard in the secondary circuit.

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• turns ratio

• If n  < 1, then Vsec  <Vpri.

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Example 03

• Determine the peak value of the output voltage for Figure, if the turns ratio is 0.5.

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Thanks,..

See you next week (ISA),…

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