Diodo ZenerEstudante: Rayann Pablo de Alencar Azevedo

ConstituioUm dodo zener constitudo por uma juno PN de material semicondutor (silcio ou germnio) fortemente dopados e por dois terminais, o nodo (A) e o Ctodo (K).

Smbolo:

Como identificar visualmente os terminaisO terminal que se encontra mais prximo do anel o ctodo (K).K KTenso de zener (UZ= 27 V)

A K A

ATenso de zener (UZ= 8,2 V)

Utilizaoy Se desejarmos alimentar uma carga qualquer com uma

tenso regulada, pode-se montar o sistema formado pelo dodo zener (polarizado inversamente) e a resistncia limitadora R (resistncia da fonte), de tal modo que o dodo fique em paralelo com a carga.

R Resistncia que tem por funo limitar a corrente no zener (IZ). Rc Resistncia de carga (receptor)

+ _

PolarizaoO dodo zener, quando polarizado inversamente, permite manter uma tenso constante aos seus terminais (Uz) sendo por isso bastante utilizado na estabilizao/regulao de tenso nos circuitos.

Entrada no estabilizada de 15 a 17 Volt

Sada estabilizada a 12 Volt

O dodo zener como estabilizador de tensoPara que o dodo zener estabilize a tenso nos seus terminais deve-se ter em ateno o seguinte: Ser polarizado inversamente; A tenso de alimentao do circuito deve ser superior tenso de zener (UZ) do dodo; A(s) carga(s) deve(m) estar ligada(s) em paralelo com o dodo zener.

O dodo zener como estabilizador de tensoPara que ocorra o efeito estabilizador de tenso necessrio que o dodo zener trabalhe dentro da zona de ruptura (ou zona de trabalho), respeitando-se as especificaes do fabricante. A corrente que circula pela resistncia limitadora a mesma corrente que circula pelo dodo zener e dada pela expresso: I = (VE VZ) / R I = (15 10) / 500 I = 10 mA

500R I

Curva caracterstica

Curva caractersticaQuando um dodo zener est a trabalhar na zona de ruptura, um aumento na corrente produz um ligeiro aumento na tenso. Isto significa que o dodo zener tem uma pequena resistncia que tambm denominada impedncia zener (ZZ).

ZONA DE RUPTURA

Caractersticas tcnicasVariando-se o nvel de dopagem dos dodos de silcio, o fabricante pode produzir dodos zener com diferentes tenses de zener. A utilizao do dodo zener limitada pelos seguintes parmetros:Vz Tenso de zener (este valor geralmente especificado para uma determinada corrente de teste IZT) Izmx Corrente de zener mxima Izmin Corrente de zener mnima Pz Potncia de dissipao (PZ = VZ x IZ) Desde que a potncia no seja ultrapassada, o dodo zener pode trabalhar dentro da zona de ruptura sem ser destrudo.

Dodo zener idealI V

Na primeira aproximao, podemos considerar a regio de ruptura como uma linha vertical. Isto quer dizer que a tenso de sada (VZ) ser sempre constante, embora haja uma grande variao de corrente, o que equivale a ignorar a resistncia zener. Isto significa que num circuito o dodo zener pode ser substitudo por uma fonte de tenso com resistncia interna nula.

Dodo zener realNa segunda aproximao deve ser levada em considerao a resistncia zener (RZ) em srie com uma bateria ideal. Isto significa que quanto maior for a corrente, esta resistncia produzir uma queda de tenso maior.I

V

Isto quer dizer que na regio de ruptura a linha ligeiramente inclinada, isto , ao variar a corrente haver uma variao, embora muito pequena, da tenso de sada (VZ). Essa variao da tenso de sada ser tanto menor quanto menor for a resistncia de zener.

Principio de funcionamentoO diodo zener comporta-se como um diodo retificador, quase como isolador, quando polarizado inversamente, at uma dada tenso(tenso zener), a partir do qual ele comea a conduzir fortemente. Este fato pode se explicado pela teoria do efeito de zener e o efeito de avalanche.

Principio de funcionamentoEfeito de zener ao aplicar ao diodo uma tenso inversa de determinado valor (VZ) rompida a estrutura atmica do diodo e vencida a zona neutra, originando assim a corrente eltrica inversa. Este efeito verifica-se geralmente para tenses inversas VR 7 Volt, a conduo do diodo explicada exclusivamente pelo efeito de avalanche. Quando se aumenta o valor da tenso inversa, aumenta tambm a velocidade das cargas eltricas (eltrons). A velocidade atingida pode ser suficiente para libertar outros eltrons dos tomos semicondutores, atravs do choque. Estes novos eltrons libertados e acelerados libertam outros, originando uma reao em cadeia, qual se d o nome de efeito de avalanche. Para tenses inversas VR, entre 5V e 7V, a conduo do diodo explicada cumulativamente pelos dois efeitos (efeito de zener e efeito de avalanche).

FIM!