Los diodos Zener son muy importantes, ya que son la clave para la regulación de voltaje. Se usan mucho en los circuitos electrónicos.
¿Qué es un diodo zener?
Los diodos rectificadores son el tipo de diodos más comunes. Se emplean en fuentes de potencia para convertir voltaje de C.A en voltaje de C.D. Pero la rectificación no es lo único que se puede hacer con un diodo.
Los diodos Zener son muy importantes, ya que son la clave para la regulación de voltaje.
Los diodos rectificadores y los diodos para señales pequeñas cuando se emplean intencionalmente en la región de rompimiento, ya que esto podría dañarlos.
Un diodo Zener es diferente. Se trata de un diodo de silicio que se ha diseñado para que opere en la región de rompimiento (Llamados a veces diodos de rompimiento).
Nota: Los diodos Zener es la esencia de los reguladores de voltaje, los cuales son circuitos que mantienen el voltaje casi constante sin importar que se presenten grandes variaciones en el voltaje de la línea y la resistencia de carga.
Variando el nivel de impurificaciones de los diodos de silicio, el fabricante puede producir diodo Zener con voltajes de rompimiento que van desde 2V hasta 200V. Estos diodos pueden operar con cualquiera de las tres regiones: directa, fuga y rompimiento.
Definición: Es un diodo semiconductor con propiedades especiales en la zona de “polarización inversa “que los hace muy útiles, como reguladores de voltaje (voltaje constante a la salida) o como fuente de voltaje constante (C.D).
SIMBOLO ELÉCTRÓNICO DIODO ZENER.
Nota: Para trabajo en la región Zener K (+), A (-).
Características V-I (voltaje amperimétricas).
Región OA: Diodo polarizado directamente (corto circuito).
Región 0B: Diodo polarizado inversamente (circuito abierto).
Región BC: Diodo polarizado inversamente. Pero el dispositivo que indicará un valor de voltaje Vz con una Rz (resistencia intensa).
Resistencias Zener
Como todo diodo tiene cierta resistencia de estructura en sus regiones P y N, la corriente en un diodo Zener produce una pequeña caída de voltaje; además del voltaje de rompimiento. Para decirlo de otra forma: Si un diodo Zener está operando en la región rompimiento un aumento en la corriente producirá un ligero aumento en el voltaje. El incremento es muy pequeño, generalmente de unas décimas de voltio. Esto puede ser muy importante en el diseño, pero no en la detección de fallas en los análisis preliminares.
Regulador Zener
Un diodo Zener recibe a veces el nombre de diodo regulador de voltaje porque contiene un voltaje de salida constante aun cuando la corriente sufra cambios.
En operación normal, el diodo Zener debe tener polarización inversa como se indica en la siguiente figura:
Nota: Para obtener operación de rompimiento, el voltaje Vs >Vrop zener siempre que se emplea un resistor en serie (Rs).
Esto es una forma alterna de dibujar el circuito, incluyendo las tierras. Siempre que un circuito tenga tierras, es preferible medir los voltajes de nodos con respecto a tierra.
Ejemplo Diodo Zener ideal
Para efectos de detección de fallas y análisis preliminares, la región de rompimiento se puede aproximar mediante una recta vertical. En consecuencia, el voltaje es constante aun cuando la corriente cambie, lo cual equivale a ignorar la resistencia Zener.
Esto significa que el diodo Zener al operar en la región de rompimiento, se comporta teóricamente como una batería. En un circuito, esto quiere decir que un diodo Zener se puede sustituir mentalmente por una fuente de voltaje de valor Vz, suponiendo que el diodo está operando en la región de rompimiento.
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