Diodo Zener
Enviado por jdavid181 • 27 de Octubre de 2013 • 1.299 Palabras (6 Páginas) • 1.119 Visitas
Introducción.
Al diseñar un sistema electrónico se hace necesaria la regulación de voltaje dada la sensibilidad de los dispositivos electrónicos a los cambios bruscos de voltaje; de la misma manera, es necesario para obtener voltajes de referencia que se utilizan en comparadores u otros circuitos de la misma naturaleza. Un dispositivo que regula el voltaje es el diodo zener, su nombre se debe a la región de la curva voltaje-corriente en la que el diodo trabaja. El objeto de este trabajo es obtener el conocimiento sobre el diodo zener.
Diodo Zener
El diodo zener basa su funcionamiento en el efecto zener, de ahí su nombre. Recordaremos que, en polarización inversa y alcanzada esta zona, a pequeños aumentos de tensión corresponden grandes aumentos de corriente.
Este componente es capaz de trabajar en dicha región cuando las condiciones de polarización lo determinen y una vez hayan desaparecido éstas, recupera sus propiedades como diodo normal, no llegando por este fenómeno a su destrucción salvo que se alcance la corriente máxima de zener Imáx indicada por el fabricante.
Lógicamente la geometría de construcción es diferente al resto de los diodos, estribando su principal diferencia en la delgadez de la zona de unión entre los materiales tipo P y tipo N, así como de la densidad de dopado de los cristales básicos.
Sus parámetros principales son:
Características
Si a un diodo Zener se le aplica una corriente eléctrica del ánodo al cátodo (polarización directa) toma las características de un diodo rectificador básico, pero si se le suministra corriente eléctrica de cátodo a ánodo (polarización inversa), el diodo solo dejara pasar una tensión constante.
En conclusión: el diodo Zener debe ser polarizado al revés para que adopte su característica de regulador de tensión.
Su símbolo es como el de un diodo normal pero tiene dos terminales a los lados. Este diodo se comporta como un diodo convencional en condiciones de alta corriente porque cuando recibe demasiada corriente se quema.
El diodo zener viene caracterizado por:
1. Tensión Zener Vz.
2. Rango de tolerancia de Vz. (Tolerancia: C: ±5%)
3. Máxima corriente Zener en polarización inversa Iz.
4. Máxima potencia disipada. 5. Máxima temperatura de operación del zener.
Funcionamiento
EL ZENER COMO COMPONENTE
Como ha quedado expuesto, el diodo zener esta ideado para trabajar con polarización inversa, careciendo de interés su funcionamiento en polarización directa, que es igual al de cualquier diodo semiconductor.
La siguiente figura corresponde a su característica tensión-corriente, y en ella nos apoyaremos para estudiar su funcionamiento.
Cuando el zener está polarizado inversamente con pequeños valores de tensión se alcanza la corriente inversa de saturación prácticamente estable y de magnitudes despreciables a efectos prácticos.
Si sigue aumentando la tensión de codo o de giro, donde los aumentos de corriente son considerables frente a los aumentos de tensión (apréciese en torno a esta tensión la curvatura de la grafica). Sobrepasada esta zona a pequeños incrementos de tensión corresponden aumentos elevados de la corriente Iz.
Alcanzada la circunstancia anterior, nos encontraremos en la región de trabajo efectivo del zener. Debemos hacer ciertas consideraciones en este momento.
1. Se ha de asegurar que en régimen de trabajo, el diodo sea atravesado como mínimo por una corriente inversa Iz expresada por el fabricante para excluir la región de giro del funcionamiento normal.
2. No se debe sobrepasar en ningún caso Iz max para asegurar la supervivencia del componente.
3. Estos dos valores de Iz llevan asociados un par de valores de tensión, Vz ; aproximadamente el valor medio de ellos representa la tensión nominal del zener Vz nom
Se suele expresar en las características un porcentaje de tolerancia sobre la tensión nominal.
4. La potencia disipada en cada momento, Pz vendrá expresada por el producto de los valores instantáneos de Vz e Iz
5. Los valores de Iz min e Iz max con sus valores de Vz asociados representan la región de trabajo
En estos momentos estamos en condiciones de asegurar que en la región de trabajo, el zener es capaz de mantener en sus extremos una tensión considerablemente estable.
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