DIODO ZENER

1. DIODOS ZENER

1.1. O QUE SÃO DIODOS ZENER

O Diodo Zener , que também é conhecido como diodo regulador de tensão , diodo de tensão constante, diodo de ruptura ou diodo de condução reversa, é um componente eletrônico especialmente projetado para trabalhar acima da tensão de ruptura da junção PN, sendo que nesse caso temos dois fenômenos envolvidos, o efeito Zener e o efeito Avalanche. O nome deste dispositivo foi dado em homenagem a Clarence Zener que descobriu esta propriedade elétrica.

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.

1.2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DOS DIODOS ZENER

O diodo Zener pode funcionar diretamente ou inversamente polarizado. Polarizado diretamente, funciona como um 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 isso, a sua tensão de condução não é única, sendo considerada de 0,6 ou 0,7 V.

Desde que não ultrapasse a tensão de ruptura, qualquer diodo inversamente polarizado praticamente não conduz. No diodo Zener isso também acontece. Porém, o 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, 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 correntes bem maiores que a de saturação inversa, mantendo constante a tensão.

1.3. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS PRINCIPAIS DO DIODO ZENER

Os diodos Zener possuem uma tensão Zener específica como, por exemplo 5,1 V, 6,3 V, 9,1, 12v e 24v.

A máxima corrente admissível varia conforme o tipo de diodo, que trazem a indicação do valor 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.

A tensão Zener (VZ) e pode variar em função do tamanho e do nível de dopagem da junção PN. Comercialmente são encontrados diodos com VZ de 2 a 200 volts.

A potência dissipada por um diodo zener é dada pela fórmula:

PZ = VZIZ

Os Zeners padronizados são: 2V4, 2V7, 3, 3V3, 3V9, 4V3, 4V7, 5V1, 5V6, 6V2, 6V8, 7V5, 8V2, 9V1, 10, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 39, 43, 75, 91, 120, 130 V.

1.4. FORMA DE POLARIZAÇÃO DOS DIODOS ZENER

Duas formas de polarização:

• Polarização direta;

• Polarização reversa.

Polarização direta

Com polarização direta o comportamento do diodo Zener é similar ao de um diodo retificador, entrando em condução e assumindo uma queda de tensão típica, embora não seja comumente utilizado nos circuitos eletrônicos dessa forma.

Polarização reversa

Até um determinado valor de tensão reversa, o diodo Zener se comporta como um diodo comum, ficando em bloqueio. É importante observar que, no sentido reverso, o diodo Zener difere do diodo retificador convencional. Um diodo retificador nunca chega a conduzir intensamente no sentido reverso e se isto acontecer o diodo estará em curto, danificado permanentemente.

O diodo zener é levado propositalmente