Diodo Zener

DIODOS ZENER Y APLICACIONES

Es un diodo que tiene un voltaje de avalancha relativamente bajo, menor de 100v. Aunque puede funcionar como rectificador la mayoría de aplicaciones se basan en hacerlo funcionar en la zona de avalancha, allí el diodo conduce y mantiene un voltaje entre sus terminales que es el voltaje Zener (VZ) o de avalancha. La máxima corriente que puede conducir es

Ejemplo: Cuál es la máxima corriente en avalancha de un diodo Zener de 1.5v y de 1w?

DIODO ZENER COMO ELEMENTO DE PROTECCIÓN

Se coloca el diodo Zener en paralelo con el circuito a proteger, si el voltaje de fuente crece por encima de VZ el diodo conduce y no deja que el voltaje que llega al circuito sea mayor a VZ. No se debe usar cuando VF > VZ por largos periodos de tiempo pues en ese caso se daña el diodo. Se aplica acompañado de lámparas de neón o de descargadores de gas para proteger circuitos de descargas eléctricas por rayos.

DIODO ZENER COMO CIRCUITO RECORTADOR

Se usa con fuentes AC o para recortar señales variables que vienen de elementos de medición (sensores). Cuando VX tiende a hacerse mayor que VZ el diodo entra en conducción y mantiene el circuito con un voltaje igual a VZ.

CONEXIÓN ANTIPARALELO

Se usa para recortar en dos niveles, uno positivo y el otro negativo.

Si el circuito tiene una resistencia equivalente RC la corriente en el diodo es:

Sea una fuente senoidal de 10VP, R = 200, RC=1Ky un diodo Zener de 6v, cual será la corriente pico en el diodo.

DIODO ZENER COMO REGULADOR DE VOLTAJE

Se llama voltaje no regulado aquel que disminuye cuando el circuito conectado a él consume más corriente, esto ocurre en las fuentes DC construidas con solo el rectificador y el condensador de filtro, en los adaptadores AC-DC y en las baterías. Un voltaje regulado mantiene su valor constante aunque aumente o disminuya el consumo de corriente. Una de las muchas formas de regular un voltaje es con un diodo Zener.

La condición de funcionamiento correcto es que VF en ningún momento sea menor a VZ. El voltaje regulado sobre el circuito es VZ.

El calculo del circuito consiste en conocer el valor adecuado de R, como dato se requiere el valor de VF, se selecciona una corriente para el Zener (IZ) menor que su corriente máxima, se calcula o mide la corriente que consume el circuito (IC) cuando se le aplica VZ, y se calcula:

Sea un circuito que consume 10mA a 5v, con una fuente de VF = 8v, cuál es el valor de R adecuado?

Supongamos que disponemos de un diodo de VZ = 5V a 1/2w.

Su corriente máxima es: IDmax = 0.5v/5v = 0.1A, escogemos una corriente menor para funcionamiento:

IZ = 10mA, entonces R = (8v - 5v)/(10mA + 10mA) = 3v/20mA = 150

Para circuitos que consumen alta corriente se usa regulación en conjunto de un diodo Zener y un transistor en ese caso el voltaje en el circuito es VZ - 07v.

REFERENCIA DE VOLTAJE

Los diodos Zener son construidos de manera que VZ es muy exacto y se mantiene constante para diferentes valores de IZ, esto permite que un Zener se use en electrónica como referencia de voltaje para diferentes aplicaciones.

Diodos

Los diodos son componentes electrónicos elaborados con materiales semiconductores, que tienen como función permitir el paso de corriente en una sola dirección. Tienen dos patas que reciben el nombre de ánodo y cátodo.

Clases de diodos

Existen varios tipos de diodos. Los Diodos rectificadores, Diodos zener. Diodos emisores de luz y Diodos de swichado o conmutación rápida.

Diodo Rectificador

El ánodo equivale a la pata de entrada de la corriente o señal, y el cátodo, a la salida de corriente o señal.

Los diodos se consiguen en diferentes tamaños, lo que representa también su potencia. Entre más grandes, soportan más corriente. Al comprarlos se piden en vatios que equivale a la cantidad de voltios y amperios que pueden soportar.

Los diodos se dividen en diferentes clases: diodo rectificador, LED (diodo emisor de luz), diodo zener (permite el paso hasta cierto voltaje), SCR (diodo rectificador de silicio) y fotodiodos.

Diodo Zener

El Diodo Zener, permite el paso de un voltaje determinado. Se usan en los circuitos que necesitan diversos voltajes, para evitar hacer una fuente para cada voltaje. El diodo zener siempre va acompañado de una resistencia, llamadaResistencia de polarización del zener (RZ). El diodo zener se coloca en paralelo, mientras que la resistencia va en serie, antes del zener. Esto se calcula, restando del voltaje total de la fuente, el voltaje del diodo zener, y este resultado lo dividimos entre los miliamperios de consumo del circuito que vamos a alimentar. Es de notar que si el circuito consume más de 40 miliamperios (0.04 amp), se recomienda colocar un transistor a la salida del zener para quitarle trabajo a este y evitar recalentamiento del zener o de la resistencia.

Probador de precisión de diodos Zener Identificador de VZ

Muchas veces tenemos un diodo zener y no sabemos de qué voltaje es. Para poder saber cual es el voltaje de un diodo zener (Vz), hay varias maneras de averiguarlo. Una de ellas es leer su referencia y luego buscar

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