¿En qué circuito se usa el diodo zener y por qué?

1. Un diodo Zener es un diodo semiconductor utilizado para crear una referencia de voltaje estable o una caída de voltaje fija en un circuito con una entrada de voltaje variable.

2. Los diodos Zener se usan generalmente con una polaridad invertida de la mayoría de los otros tipos de diodos, en una “región de descomposición de polarización inversa”.

3. Eso significa que el voltaje positivo del circuito se aplica al cátodo, o al lado con bandas del símbolo o componente físico.

4. Una resistencia limitadora de corriente casi siempre se usa en serie con un Zener para asegurarse de que no se excedan los límites de disipación de potencia.

5. Aunque son más estables que muchas otras referencias de voltaje “pasivo”, no lo son perfectamente: tienen una ligera variación de voltaje dentro de una ventana de corriente máxima / mínima, y ​​también varían un poco con la temperatura. Si se requiere una referencia más precisa y estable, se debe considerar un componente o módulo regulador de “3 pines”,

6. Las versiones especializadas, a veces diodos Zener dobles unidos entre sí, se utilizan como dispositivos de protección contra sobretensiones en muchas aplicaciones, en una amplia gama de especificaciones de manejo de voltaje y corriente.

El voltaje de Zener es el voltaje de referencia del diodo zener después del cual se produce un aumento repentino de la corriente, pero el voltaje no aumenta. Para una mejor comprensión, tomaré un ejemplo

Supongamos que tiene un diodo zener de 9v

Entonces, el voltaje zener es de 9v, así que cuando invierte la polarización del diodo zener hasta que proporcione un voltaje de 9v, habrá muy poco flujo de corriente y cuando proporciona un voltaje de 9v, la corriente aumenta repentinamente incluso si aumenta el voltaje por encima de 9v. voltaje ganado, t aumenta por encima de 9v solo la corriente aumentará

Así que supongo que está preguntando el circuito regulador de voltaje del diodo zener, así que es así

Por lo tanto, este circuito se utiliza en dispositivos de CC para proteger contra sobretensiones

Con mucho, el uso más común para los diodos Zener es en la regulación de voltaje.

Un diodo Zener es uno que tiene un voltaje de ruptura inversa bajo, pero este voltaje es estable: apenas cambia con la cantidad de corriente, en un rango bastante amplio. Eso significa que si lo usa en un divisor de voltaje, el voltaje de salida será casi constante, incluso si el voltaje de entrada y la corriente extraídos del circuito varían considerablemente.

Este es el circuito regulador más simple de Zener. La actual [matemática] I_L + I_Z [/ matemática] provoca una caída de voltaje en [matemática] R_S [/ matemática]. Pero siempre que esta caída de voltaje nunca sea suficiente para hacer que [math] V_ {OUT} [/ math] caiga por debajo del voltaje de Zener, el voltaje de salida será igual al voltaje de Zener. El Zener “absorbe” cualquier corriente adicional necesaria para mantener constante el voltaje de salida.

Finalmente, este circuito no puede regular: cuando [math] I_L [/ math] hace que la caída a través de [math] R_S [/ math] caiga por debajo del voltaje de Zener, se perderá la regulación. El almacenamiento intermedio de la salida usando un seguidor de emisor extenderá en gran medida la salida de corriente de este circuito:

Esta idea se puede ampliar utilizando un amplificador de CC para reducir aún más las variaciones de corriente a través del diodo Zener con carga. Eventualmente tienes un regulador de voltaje lineal.

En este circuito, el voltaje de Zener se usa como referencia, y el amplificador operacional compara el voltaje de salida real con el voltaje de Zener, ajustando el transistor de paso Q para mantener constante el voltaje de salida.

Cabe señalar que este tipo de circuitos no son muy eficientes: desperdician mucha energía. Por lo tanto, son más adecuados para pequeñas corrientes o equipos que no funcionan con baterías.

Un diodo zener se usa generalmente como un regulador de voltaje crudo pero económico. Digamos que tiene un suministro de 12 voltios y necesita alimentar un circuito que requiere 5 voltios. El circuito consta de una resistencia en serie desde la fuente hasta la carga, y el zener en paralelo con la carga. Si la carga es constante, entonces la resistencia en serie se calcula para caer 7 voltios, por lo que la resistencia se calculará como 7 dividida por la corriente de carga, menos un poco para que algo de corriente fluya a través del zener. El problema es cuando la corriente de carga varía. Digamos que la corriente de carga máxima es de 1 amperio. Un buen valor de resistencia será de 6.8 ohmios. Si la corriente de carga cae a 0.1 amps, entonces la corriente a través del zener estará cerca de 1 amp. Esto significa que el diodo zener debe ser capaz de disipar 5 vatios. Además, el voltaje a través del zener no es tan estable, por lo que el voltaje será algo más de 5 voltios.

En los primeros días de la electrónica, utilizaba fuentes de alimentación como esta para alimentar algunos de los primeros circuitos digitales. Los zeners eran dispositivos montados en montantes con una potencia de 5 vatios o más. Un circuito mucho mejor era usar un transistor de paso en serie con un diodo zener para estabilizar el voltaje base. La regulación era mejor, y los grandes transistores eran más baratos que los grandes zeners.

El voltaje de Zener es el valor particular del voltaje inverso en el cual un diodo Zener u otra unión pn polarizada inversamente exhibe abruptamente el efecto de avalancha. Dependiendo del diodo Zener, este potencial puede ser inferior a 10 voltios o hasta varios cientos de voltios.

Generalmente, el diodo actúa como un interruptor en un circuito y está conectado en una configuración de polarización directa en la que la polaridad positiva de la fuente está conectada al terminal del ánodo del diodo.

El diodo Zener se utiliza en los circuitos del regulador de voltaje.

Porque de la figura U se puede ver que en el modo de polarización inversa el diodo zener BC es excelente en comparación con el diodo de unión PN ordinario. El diodo zener tiene un voltaje de ruptura que restringe el voltaje hasta cierto nivel y luego se convierte en Cortocircuito.

En biase directa, sus características son las mismas que las del diodo de unión PN ordinario.

Los circuitos reguladores de voltaje debido a su voltaje de ruptura producen un voltaje de CC constante al final de la fase del rectificador … ¡así que primero usa el rectificador, luego el condensador para eliminar el voltaje de ondulación y luego usa Zener para obtener CC absoluta!

Es un voltaje que es la polaridad inversa del diodo … es un voltaje de ruptura. Conéctese con una resistencia en serie para obtener una fuente de voltaje estable a través del zener.