Diodo Zener

Páginas: 8 (1915 palavras) Publicado: 10 de agosto de 2013
Diodo Zener, o que é?

O Diodo Zener (também conhecido como diodo regulador de tensão, diodo de tensão constante, diodo de ruptura ou diodo de condução reversa) é um dispositivo ou componente eletrônico semelhante a um diodo semicondutor, especialmente projetado para trabalhar sob o regime de condução inversa, ou seja, acima da tensão de ruptura da junção PN, neste caso há dois fenômenosenvolvidos o efeito Zener e o efeito Avalanche. O dispositivo tem esse nome em homenagem a Clarence Zener, que descobriu esta propriedade elétrica.

Processo de Fabricação do Diodo Zener

O diodo Zener difere do diodo convencional pelo fato de receber uma dopagem (tipo N ou P) maior, o que provoca a aproximação da curva na região de avalanche ao eixo vertical. Isto reduz consideravelmente atensão de ruptura e evidencia o efeito Zener que é mais notável à tensões relativamente baixas (em torno de 5,5V). Desta forma, qualquer diodo que seja projetado para operar na região de avalanche (mesmo que não seja a baixas tensões) é denominado de diodo Zener.




Funcionamento do Diodo Zener

O diodo Zener pode funcionar polarizado diretamente ou indiretamente. Quando está polarizadodiretamente, funciona como outro diodo qualquer. Não conduz enquanto a tensão aos seus terminais for inferior a 0,5 V (díodo de silício) e a partir desta tensão começa a conduzir, primeiro pouco e depois cada vez mais depressa, sendo não linear a curva de crescimento da corrente com a tensão. Por esse fato, a sua tensão de condução não é única, sendo considerada de 0,6V ou 0,7 V. Um diodo vulgarpolarizado inversamente praticamente não conduz. Existe uma pequena corrente inversa, chamada de saturação e devida unicamente à geração de pares de elétron-lacuna na região de carga espacial, à temperatura ambiente. No diodo Zener acontece à mesma coisa, mas a diferença entre os dois tipos de diodo é que, no diodo convencional, ao atingir uma determinada tensão inversa (cujo valor depende do diodo),este aumenta bruscamente a condução (avalanche) e a corrente elevada acaba por destruir o diodo, não sendo possível inverter o processo, enquanto no díodo Zener, ao atingir uma tensão chamada de Zener, o diodo aumenta a condução sem se destruir e mantém constante a tensão aos seus terminais. Existem várias tensões de Zener (uma para cada diodo) como, por exemplo, 5,1 V e 6,3 V. Quanto ao valor dacorrente máxima admissível, existem vários tipos de diodo. O valor indicado é o da potência. Por exemplo, existem diodos Zener de 400 mW, além de outros valores. O valor da corrente máxima admissível depende desta potência e da tensão de Zener. É por isso que o díodo Zener se encontra normalmente associado com uma resistência em série, destinada precisamente a limitar a corrente a um valoradmissível.

Ou seja, os diodos quando reversamente polarizados possuem um corrente de fuga divido aos portadores minoritários, porém essa corrente tem valores muito pequenos para serem consideradas. Entretanto quando a diferença de potência entre os terminais do diodo reversamente polarizado atingem uma valor da tensão de ruptura, ocorre um aumento muito grande da corrente reversa e a destruição dodispositivo devido à elevada dissipação de energia (efeito Joule). Nos diodos Zener ocorre à mesma coisa, porém esse componente semicondutor é fortemente dopado o que torna a tensão de ruptura (Vz) bem menor que nos diodos convencionais (zona de trabalho), da mesma forma a área da junção é aumentada, o que facilita a dissipação da potência.(Curva característica do diodo Zener)


Vz : Tensão no Zener (parâmetro do diodo, vem do fabricante)
Pz : Potência de dissipação (Pz = Vz x Iz)
Iz : Corrente do Zener



Tabela de Diodo Zener

O circuito abaixo mostra a configuração que emprega o diodo zener e um resistor para regular a tensão de saída Uout. Nesse caso, a tensão Uout = Vzener. A função do Resistor R é de limitar a...
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