Diodo Zener
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Diodo Zener é um tipo de diodo especialmente projetado para trabalhar na região de avalanche, ou seja, na região de ruptura de tensão reversa da junção PN.
Índice |
[editar] Fabricação
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 a tensão 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.
[editar] Símbolo
[editar] Funcionamento
O diodo Zener pode funcionar polarizado diretamente ou inversamente. Quando está polarizado directamente, funciona como outro diodo qualquer, não conduz enquanto a tensão aos seus terminais for inferior a 0,6 V (diodo 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 facto, a sua tensão de condução não é única, sendo considerada de 0,6 ou 0,7 V.
Qualquer diodo inversamente polarizado praticamente não conduz desde que não ultrapasse a tensão de ruptura. Na verdade, existe uma pequena corrente inversa, chamada de "corrente de saturação" e devida unicamente à geração de pares de eléctrão-lacuna na região de carga espacial, à temperatura ambiente. No diodo Zener acontece a mesma coisa. A diferença é que, no diodo convencional, ao atingir uma determinada tensão inversa, a corrente inversa aumenta bruscamente (efeito de avalanche) e a dissipação térmica acaba por destruir o dispositivo, não sendo possível inverter o processo. No diodo Zener, por outro lado, ao atingir uma tensão chamada de Zener (geralmente bem menor que a tensão de ruptura de um diodo comum), o dispositivo passa a permitir a passagem de corrente bem maiores que a de saturação inversa, mantendo constante a tensão entre os seus terminais. Cada diodo Zener possui uma tensão de Zener específica como, por exemplo, 5,1 V, 6,3 V, 9,1, 12v e 24v.
Quanto ao valor da corrente máxima admissível, existem vários tipos de [diodo]. O valor indicado é o da potência. Por exemplo, existem diodos Zener de 400 mW, 1W além de outros valores. O valor da corrente máxima admissível depende desta potência e da tensão de Zener. É por isso que o diodo Zener se encontra normalmente associado com uma resistência em série, destinada precisamente a limitar a corrente a um valor admissível.
[editar] Aplicações
[editar] Regulador de Tensão Com Zener
Corrente Máxima no Zener
Para que não danifique o componente
PZ = VZ * IZMÁX
IZMÁX = PZ / VZ
Corrente Mínima
IZMIN = IZMAX . 0,15
Cálculo do Resistor limitador RZ
Adiciona-se RZ para limitar a corrente no zener
RZMIN = (VCC - VZ)/IZMAX
RZMAX = (VCC - VZ) / IZMIN + IRML
RZ ADOTADO = (RZMIN + RZMAX) / 2
RZMIN < RZ ADOTADO < RZMAX
[editar] Definições:
- VCC : Tensão média na carga;
- VZ : tensão no Zener;
- PZ : potência do Zener;
- IZ : corrente do Zener;
- RZ : resistor limitador de corrente;
- RL : carga;
- IMRL : corrente média na carga;
- IZMIN : Corrente Mínima de Zener IZMAX : Corrente Máxima de Zener
Este metódo foi utilizado considerando uma tensão constante de entrada
