Diodo zener

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O DIODO DE ZENER


Os diodos retificadores e de pequeno sinal são otimizados para a retificação. Mas isto não é tudo o que um diodo pode fazer. O diodo zener, é otimizado nas suas propriedades de ruptura.
Diodo zener é muito importante porque é a chave da regularização de tensão.
Os diodos retificadores e de pequeno sinal nunca devem operar intencionalmente na região deruptura porque isso pode danificá-los; já o diodo de zener é diferente; é um diodo de silício otimizado para trabalhar na região de ruptura. Em outras palavras, ao contrário dos diodos comuns que nunca trabalham na região de ruptura, os diodos zener trabalham melhor nessa região. Ás vezes chamado de diodo de ruptura, o diodo de zener é a parte mais importante dos reguladores de tensão, circuitos quemantêm a tensão da carga praticamente constante apesar das grandes variações na tensão da linha e da resistência de carga.
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a- Símbolo esquemático do diodo de zener;
b- Símbolo alternativo.
Em qualquer símbolo, as linhas assemelham-se a um “Z”, que representa zener. Variando-se o nível de dopagem dos diodos de silício, o fabricante pode produzir diodos zener comtensões de ruptura de 2 até 200 v. Estes diodos podem funcionar em qualquer uma das três regiões: direta, de fuga, ou de ruptura.


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A figura acima mostra um gráfico de um diodo de zener. Na região direta, ele começa a conduzir por volta de 0,7 v, exatamente como um diodo de silício comum. Na região de fuga (entre zero e a ruptura), ele apresenta uma pequena fuga ou correntereversa. Num diodo zener, a ruptura tem um joelho muito pronunciado, seguido de um aumento de corrente praticamente vertical. Observe que a tensão é praticamente constante, aproximadamente igual a VZ em quase toda a região de ruptura. As folhas de dados geralmente especificam o valor de VZ numa determinada corrente de teste IZT.
A tensão é praticamente constante, aproximadamente igual à VZ numadeterminada corrente de teste IZT.


ESPECIFICAÇÕES MÁXIMAS:
A potência dissipada num diodo zener é igual ao produto da sua tensão pela corrente. Em símbolos: PZ= VZIZ
Por exemplo, se VZ=12 v e IZ=10mA,então
PZ=12 v x 10mA=120mW
Desde que PZ seja menor do que a especificação de potência, o diodo zener pode funcionar na região de rupturasem ser destruído. Os diodos zener comercialmente disponíveis têm especificações de potência que variam de ¼ W até mais de 50 W.
As folhas de dados ás vezes incluem a corrente máxima que um diodo zener pode suportar sem exceder a sua especificação de potência. Esta corrente máxima está relacionada com a potência especificada da seguinte forma:


[pic]
Onde: IZM = máximacorrente zener especificada
PZM = potência especificada
VZ = tensão zener
Como exemplo, um diodo zener de 12 V com uma especificação de potência de 400 mW tem uma corrente especificada de:
[pic]
Ou seja, se houver uma resistência limitadora da corrente suficiente para manter a corrente zener abaixo de 33,3 mA, então o diodo zener podeoperar na região de ruptura sem queimar.


RESISTÊNCIA ZENER:
Quando um diodo zener está funcionando na região de ruptura, um aumento na corrente produz um ligeiro aumento na tensão. Isto implica que o diodo zener tenha uma pequena resistência ca.
As folhas de dados especificam a resistência zener (impedância zener) para a mesma corrente de teste IZT usada para medir VZ. Aresistência zener para esta corrente de teste é simbolizada por RZT (ou ZZT). Por exemplo, a folha de dados de um 1N3020 indica o seguinte: VZT = 10 v, IZT = 25 mA e ZZT = 7 Ω. Isto nos indica que o diodo zener tem uma tensão de 10 v e uma resistência zener de 7Ω quando a corrente for 25 mA.


REGULAÇÃO DE TENSÃO:
O diodo zener ás vezes é chamado diodo regulador de tensão porque...
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