diode zener

Páginas: 7 (1507 palabras) Publicado: 27 de mayo de 2013
INTRODUCCIÓN

Comportamiento del Zener:

En polarización directa su comportamiento es análogo al del diodo de unión, pero en polarización inversa se comporta de manera distinta (figura 2 b), lo que le permite tener una serie de aplicaciones que no posee el diodo de unión.


Cuando el diodo esta polarizado inversamente, una pequeña corriente circula por él, llamada Corriente desaturación Is, esta corriente permanece relativamente constante mientras aumentamos la tensión inversa hasta que el valor de ésta alcanza Vz, llamada tensión Zener (que no es la tensión de ruptura zener), para la cual el diodo entra en la región de colapso. La corriente empieza a incrementarse rápidamente por el efecto avalancha.

En esta región pequeños cambios de tensión producen grandes cambios decorriente. El diodo zener mantiene la tensión prácticamente constante entre sus extremos para un amplio rango de corriente inversa.


Si ahora vamos disminuyendo la tensión inversa se volverá a restaurar la corriente de saturación Is, cuando la tensión inversa sea menor que la tensión zener. El diodo podrá cambiar de una zona a la otra en ambos sentidos sin que para ello el diodo resultedañado, esto es lo que lo diferencia de un diodo de unión y es lo que le da al diodo zener su característica especial.

El progresivo aumento de la polarización inversa hace crecer el nivel de corriente y no debe sobrepasarse un determinado nivel de tensión especificado por el fabricante pues en caso contrario se dañaría el diodo, además siempre debemos tener en cuenta la máxima potencia quepuede disipar el diodo y trabajar siempre en la región de seguridad.

Curva Característica De Un Diodo Zener
Conforme se va aumentando negativamente el voltaje aplicado al diodo, la corriente que pasa por el aumenta muy poco. Pero una vez que se llega a un determinado voltaje, llamada voltaje o tensión de Zener (Vz), el aumento del voltaje (siempre negativamente) es muy pequeño, pudiendoconsiderarse constante. Para este voltaje, la corriente que atraviesa el diodo zener, puede variar en un gran rango de valores. A esta región se le llama la zona operativa. Esta es la característica del diodo zener que se aprovecha para que funcione como regulador de voltaje, pues el voltaje se mantiene prácticamente constante para una gran variación de corriente.

Diseño del Regulador Zener:
Esimportante conocer el intervalo de variación de la tensión de entrada (VAA) y de la corriente de carga (IL) para diseñar el circuito regulador de manera apropiada. La resistencia R debe ser escogida de tal forma que el diodo permanezca en el modo de tensión constante sobre el intervalo completo de variables.
La ecuación del nodo para el circuito de la figura 3 nos dice que:

Para asegurar queel diodo permanezca en la región de tensión constante (ruptura), se examinan los dos extremos de las condiciones de entrada – salida:

1. La corriente a través del diodo IZ es mínima cuando la corriente de carga IL es máxima y la fuente de tensión VAA es mínima.

2. La corriente a través del diodo IZ es máxima cuando la corriente de carga IL es mínima y la fuente de tensión VAA es máxima.Cuando estas características de los dos extremos se insertan en la ecuación (3), se encuentra:




Igualando las ecuaciones (2) y (3) llegamos a que:

((

En un problema práctico, es razonable suponer que se conoce el intervalo de tensiones de entrada, el intervalo de corriente de salida y el valor de la tensión zener deseada. La ecuación (6) representa por tanto una ecuación condos incógnitas, las corrientes zener máxima y mínima. Se encuentra una segunda ecuación examinando la figura 5. Para evitar la porción no constante de la curva característica una regla práctica que constituye un criterio de diseño aceptable es escoger la máxima corriente zener 10 veces mayor que la mínima, es decir:

La ecuación (4) se podrá entonces reescribir de la siguiente manera:

((...
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