Diodo zener paper

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Abstract— The objective of this laboratory is determine the effect of a zener diode clipper regulator and applied as waveform, and as a voltage regulator with the addition of Zener diodes. The zener diode bases its operation on the zener effect, hence its name. This component is able to work in the reverse bias and reached this area, with small increases in voltage large current increases arenot coming to destroy unless it reaches the maximum current of zener IZmáx indicated by the manufacturer.
Palabras Claves— Regulador, Rectificador, Zener

I. INTRODUCCIÓN

El diodo zener basa su funcionamiento en el efecto zener, de ahí su nombre. Este componente es capaz de trabajar en la zona de polarización inversa y alcanzada ésta zona, a pequeños aumentos de tensión correspondengrandes aumentos de corriente no llegando a destruirse salvo que se alcance la corriente máxima de zener IZmáx indicada por el fabricante. Generalmente en la zona de trabajo inversa, se ha de asegurar que, el diodo sea atravesado como mínimo por una corriente inversa, IZmín expresada por el fabricante (se puede considerar IZmín  10% IZmáx cuando no se tiene este dato).

II. PARAMETROS PRINCIPALESVZ = tensión nominal de zener. Polarización inversa en torno a él cuál su funcionamiento es efectivo.
IZmín = mínima corriente inversa que ha de atravezar el diodo para asegurar su correcto funcionamiento, también llamada corriente de mantenimiento.
IZmáx = máxima corriente inversa que puede atravezar con garantia de no destrucción.
PZ = potencia de disipación nominal del componente queno debe ser sobrepasada.
IZT = corriente zener de trabajo dada para un voltaje zener nominal (aprox. el valor medio de VZmáx y VZmín).

Cuando el diodo esta polarizado inversamente, una pequeña corriente circula por él, llamada corriente de saturación Is, esta corriente permanece relativamente constante mientras aumentamos la tensión inversa hasta que el valor de ésta alcanza Vz. En esta regiónpequeños cambios de tensión producen grandes cambios de corriente.
El diodo zener mantiene la tensión prácticamente constante entre sus extremos para un amplio rango de corriente inversa.


Polarización Directa
Si el terminal positivo de la fuente está conectado al material tipo p y el terminal negativo de la fuente está conectado al material tipo n, diremos que estamos en "PolarizaciónDirecta" .La conexión en polarización directa tendría esta forma figura 2a.

Polarización Inversa
Se invierte la polaridad de la fuente de continua, el diodo se polariza en inversa, el terminal negativo de la batería conectado al lado p y el positivo al n, esta conexión se denomina "Polarización Inversa" figura 2b.


Figura 2. Polarización del Diodo Zener



III. EXPERIMENTACIÓN EN ELLABORATORIO

A. Polarización Directa del Diodo Zener
Conectamos el circuito de la figura 3. Ajustando VA para conseguir los valores de VZ indicados en la tabla 2-1 de 0v a 9.9v y anotando valores Iz.

Fig. 3

TABLA 1-1


B. Polarización Inversa del Diodo Zener
Ajustamos de nuevo VA a 0V, invertimos las conexiones del zene0072 y repetimos el paso 1 para la tabla 1-2.
TABLA 1-2Dibujamos la gráfica con los valores obtenidos en ambas tablas, teniendo como resultado la gráfica de la Figura 3.

Figura 4. Curva I-v del diodo zener en polarización directa (a) e inversa (b)

C. Diseño del Regulador de voltaje
Armamos la Figura 5 considerando que VA sea una fuente de DC variable, diseñe un regulador zener necesario para alimentar una carga de 500 con una tensión de 6.8V apartir de una fuente que puede variar entre 10 y 15V.

Figura 5. Circuito Regulador de voltaje


Para el diseño del regulador se tomara en cuenta las siguientes ecuaciones de Rsmax, Rsmin e Izmax. Eligiendo el valor apropiado de la resistencia limitadora RS con su potencia estimada; igualmente para el diodo zener debe estimarse la potencia, PZmáx. El zener a emplearse será buscado en...