Funcionamiento y aplicaciones del circuito de diodo Zener

Funcionamiento y aplicaciones del circuito de diodo Zener

El diodo es uno de los componentes básicos en circuitos electrónicos . Cuando desee conocer las consideraciones de voltaje, debe conocer los diodos. El diodo se compone básicamente de semiconductores que tienen dos características, tipo 'P' y tipo 'N'. los Semiconductores tipo 'P' y tipo 'N' representan semiconductores de tipo positivo y negativo. Los semiconductores de tipo 'P' tendrán una cantidad excesiva de agujeros en la configuración y los semiconductores de tipo 'N' tendrán una cantidad excesiva de electrones. Si ambos tipos de características están presentes en un solo cristal, entonces se puede denominar diodo. El terminal positivo de la batería se conecta con el lado 'P' y el lado negativo está conectado con el lado 'N'. Discutamos sobre el funcionamiento del diodo Zener. No es más que un diodo simple que se conecta en polarización inversa.

Diodo Zener

Diodo Zener

Diodo Zener

Es principalmente una propiedad especial del diodo más que cualquier tipo especial de equipo. La persona llamada Clearance Zener inventó esta propiedad del diodo, por eso lleva su nombre como recuerdo. La propiedad especial del diodo es que habrá un avería en el circuito si el voltaje se aplica a través de un circuito polarizado inversamente. Esto no permite que la corriente fluya a través de él. Cuando aumenta el voltaje a través del diodo, la temperatura también aumenta y los iones de cristal vibran con mayor amplitud y todo esto conduce a la ruptura de la capa de agotamiento. La capa en la unión del tipo 'P' y el tipo 'N'. Cuando el aplicado el voltaje excede se produce una cantidad específica de ruptura Zener.




Características del diodo Zener V-I

Características del diodo Zener V-I

El diodo Zener no es más que un solo diodo conectado en un modo de polarización inversa y el diodo Zener se puede conectar en polarización inversa positiva en un circuito como se muestra en la imagen. Podemos conectarlo para diferentes aplicaciones.

El símbolo del circuito del diodo Zener es como se muestra en la figura. Por conveniencia, se usa normalmente. Al discutir sobre el circuitos de diodos debemos mirar a través de la representación gráfica del funcionamiento del diodo Zener. Se denomina características V-I de un diodo de unión p - n general.

Conexión de diodo Zener

Conexión de diodo Zener

Características de un diodo Zener

El diagrama anterior muestra las características V-I del comportamiento del diodo Zener. Cuando el el diodo está conectado en el diodo de polarización directa actúa como un diodo normal. Cuando el voltaje de polarización inversa es mayor que un voltaje predeterminado, se produce el voltaje de ruptura del Zener. Para obtener voltaje de ruptura, se controla el dopaje nítido y definido y se evitan las imperfecciones de la superficie. En las características V-I por encima de Vz está el voltaje Zener. Y también el voltaje de la rodilla porque en este punto la corriente es muy rápida.

Comportamiento del diodo Zener

Comportamiento del diodo Zener

Aplicación de diodo Zener

El diodo Zener se usa popularmente como regulador de derivación o regulador de voltaje. Como hemos pasado por la primera parte del artículo sabemos qué es el diodo Zener y cuál es el principio básico de funcionamiento. Aquí surge la pregunta de dónde pueden ser útiles este tipo de diodos. La principal aplicación de este tipo de diodos es como regulador de tensión, protector de sobretensión, como referencia de tensión.


Comprobación del diodo Zener

Comprobación del diodo Zener

Hemos discutido la aplicación del diodo Zener como regulador de voltaje y ahora discutiremos los otros dos puntos.

Proteccion al sobrevoltaje se hace usando diodos Zener porque hay corriente fluyendo a través del diodo después de que el voltaje de polarización inversa excede un cierto voltaje. Este circuito proporciona seguridad para el equipo conectado en los terminales. Normalmente, la corriente no debe exceder la válvula normal, pero si debido a alguna falla en el circuito la corriente excede el voltaje máximo permitido, entonces el equipo del sistema puede resultar dañado. Se utiliza un SCR, por lo que el voltaje de salida se corta rápidamente y se funde un fusible que desconecta la alimentación de la fuente de entrada. La disposición del circuito se muestra a continuación para una mejor comprensión,

Conexión de diodo Zener

Conexión de diodo Zener

La referencia de voltaje determina el suministro constante de corriente o voltaje de alimentación cuando funciona el voltaje Zener. Si el suministro de corriente es el mismo, para evitar un rendimiento inestable utilizamos diodos Zener. Se utilizan cuando se requiere referencia de voltaje, como amperímetros, ohmímetros y voltímetros.

Diodo Zener como regulador de voltaje

El término regulador significa que regula. El diodo Zener puede funcionar como regulador de voltaje si se introduce en un circuito. La salida a través del diodo será constante. Está impulsado por una fuente de corriente. Como sabemos, si el voltaje a través del diodo excede un cierto valor, extraería una corriente excesiva del suministro. El diagrama básico del diodo Zener como regulador de voltaje se muestra a continuación,

Para fijar la corriente a través del diodo Zener en serie se introduce la resistencia R cuyo valor se puede elegir de la siguiente ecuación

Valor de resistencia (ohmios) = (V1 - V2) / (Corriente Zener + corriente de carga)

El diagrama anterior es de un regulador en derivación porque el elemento regulador es paralelo al elemento de carga. El diodo Zener produce un voltaje de referencia estable a través de la carga que cumple con los requisitos del regulador.

El diodo Zener permite que la corriente fluya en la dirección de avance de la misma manera que un diodo ideal. También permite fluir en la dirección inversa cuando el voltaje está por encima de un cierto valor conocido como voltaje de ruptura.

Este dispositivo lleva el nombre de Zener. Zener descubrió esta propiedad eléctrica. Un diodo Zener es aquel en el que se produce la ruptura inversa debido a un túnel cuántico de electrones bajo una alta intensidad de campo eléctrico llamado efecto Zener. Muchos diodos descritos como diodos Zener se basan en cambio en la ruptura de avalanchas. Ambos tipos se utilizan con el efecto Zener predominando por debajo de 5.6 V y el desglose por avalancha arriba. Las aplicaciones habituales incluyen proporcionar un voltaje de referencia para reguladores de voltaje. Esto es para proteger los dispositivos de impulsos momentáneos de voltaje.

Conectividad de diodo Zener

Conectividad de diodo Zener

Estos dispositivos también se encuentran en serie con una unión de emisor de base. En etapas de transistores donde la elección selectiva de un dispositivo se centró alrededor de la avalancha o el punto Zener. Se puede utilizar para introducir el equilibrio del coeficiente de temperatura de compensación del transistor. El amplificador de error de CC utilizado en un sistema de bucle de retroalimentación de circuito de suministro de energía regulado es el ejemplo.

Estos también se utilizan en protectores contra sobretensiones para limitar los sistemas de picos de voltaje transitorios y otra aplicación del diodo Zener es el uso del ruido causado por la ruptura de la avalancha en un generador de números aleatorios. Usted pude decirme algunos usos más del diodo Zener? Al comentar….

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