Diodos zener

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA
CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA

Electronica
ING. Fausto Granda

TEMA: Fuentes DC con zener.

CARLOS SANDOVAL O.
KATHERINE GONZÁLEZ B.

QUINTO C.

Fecha de entrega: Sangolquí, 27 de abril de 2011.

1. OBJETIVOS

- Estudiar y analizar las características y funcionamiento del diodo zener.
- Establecer el comportamiento deregulación de voltaje del diodo zener.

2. MARCO TEÓRICO

EL DIODO ZENER
Al estudiar las caracteristicas de los diodos de union, pudimos comprobar que al aplicar una tension de polarizacion inversa a un diodo de union PN, la corriente inversa que fluye por la union es muy debril (del orden de unos pocos uA o nA) y que aunque se aumente la tension inversa aplicada, esta corriente apenas semodifica. Por otro lado, al aumenta gradualmente la tension inversa, se llega a provocar un aumento brusco de la corriente (efecto de avalancha).
A este efecto de ruptura de la union se lo conoce con el nombre de efecto Zener y a la tension inversa a la que se produce se lo denomina tension Zener (Vz). En la figura se puede apreciar de un Zener con Vz = 8v.







Existe un tipo de diodofabricado de una forma especial, llamado Zener, que puede trabajar en estas condiciones de funcionamiento sin que la union se destruya.
En la siguiente figura se puede ver el simbolo utilizado para la representacion del diodo Zener.

El diodo Zener se comporta como un diodo normal al estar polarizado directamente y comienza a conducir aproximadamente a una tension de 0,7 v. Hay que indicar queeste tipo de funcionamiento en los diodos Zener no es el habitual, ya que estan disenados para trabajar en polarizacion inversa.
Los diodos Zener se fabrican a base de silicio y en una gama de tensiones Zener escalonados desde 2 hasta 200 v.
Las características en polarización directa son análogas a las del diodo de unión, pero que en polarización inversa se comporta de maneradistinta, lo que le permite tener una serie de aplicaciones que no poseía el anterior.

El símbolo circuital se muestra en la figura 1 y su característica tensión-corriente en la
figura.



Cuando el diodo esta polarizado inversamente, una pequeña corriente circula por él, llamada corriente de saturación Is, estacorriente 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 de corriente. Eldiodo zener mantiene la tensión prácticamente constante entre sus extremos para un amplio rango de corriente inversa.
Caracterización del Zener
El diodo zener viene caracterizado por:
1. Tensión Zener Vz.
2. Rango de tolerancia de Vz. (Tolerancia: C: ±5%)
3. Máxima corriente Zener en polarización inversa Iz.
4. Máxima potencia disipada.
5.Máxima temperatura de operación delZener.
Corriente Zener maxima
La corriente Zener (Iz) que puede soportar un diodo Zener, trabajando en polarizacion inversa dependera de la potencia (Pz) que este pueda disipar termicamente. Esta corriente aparece normalmente en las hojas de especificaciones tecnicas que facilita el fabricante.

Resistencia Zener.
Si se observa la curva inversa de un diodo Zener, se puede apreciar que no esdel todo vertical. Esto indica que, al aumentar la corriente inversa, aparece un pequeño aumento de la tension. Este fenomeno aparece provocado por pequena resistencia dinamica, denominada resistencia Zener. (Rz).

Corriente Minima de Zener
Para que el diodo zener mantenga invariable la tension en la salida del regulador, es necesario que este trabaje en todo momento en la region de ruptura....