¿Cuál es la diferencia entre el diodo de unión y el diodo Zener?

Comencemos con lo básico.
Cuando consideramos un diodo de unión pn normal, los niveles de concentración de dopaje son bajos en comparación con un diodo zener. Cualquier aplicación de voltaje de CC externo, ya sea positivo o negativo, tendrá un efecto en la región de agotamiento y el diodo mostrará las características relevantes.
Si aplicamos el voltaje inverso y seguimos incrementándolo gradualmente, en un punto el diodo se descompondrá debido al sobrecalentamiento y habrá un flujo de una pequeña corriente inversa a través de él que se deberá a los portadores de carga minoritarios.
La característica contrastante es que un diodo zener en realidad está diseñado para operar en la región de descomposición.
Supongamos que si aplicamos un voltaje inverso a un diodo zener y aumentamos gradualmente el voltaje, en un instante se produce una ruptura de avalancha, lo que básicamente significa que debido a la aplicación de una cantidad creciente de voltaje inverso, la energía de los portadores de carga aumenta debido a los cuales chocan con los átomos de la región de agotamiento, lo que resulta en la generación de portadores de carga que participan en el flujo de una gran corriente inversa a través de la unión. Este es un efecto acumulativo. Tal fenómeno no puede observarse en un diodo de unión normal ya que no habrá suficientes portadores de carga disponibles alrededor de la región de agotamiento.

Diodo de unión es un término muy genérico y es como presentarse como “enlace”. Quiero decir que tienes que ser un poco más específico en ingeniería, ya sabes. Puedes ser enlace iónico, enlace de hidrógeno, enlace de James, enlace de amor y otras cosas esponjosas. El diodo Zener es un diodo de unión [todos los diodos tienen una unión, lo que se encuentra a ambos lados de la unión y cómo se comporta la unión bajo un rango de estímulos eléctricos es lo que marca su uso eléctrico al final] que estabiliza la caída potencial a través de el terminal al que se pone. Esto se encarga de cambiar los parámetros y, por lo tanto, se puede colocar en un terminal en el que buscamos una caída de potencial constante independientemente de la corriente cambiante.

Los diodos son componentes comunes en los circuitos electrónicos, hechos con semiconductores dopados y la principal diferencia entre el diodo y el diodo Zener es que los diodos Zener permiten que las corrientes inversas pasen a través de ellos sin dañarse, mientras que los diodos comunes se dañan si la corriente fluye a través de ellos en la dirección inversa . El comportamiento del diodo en un circuito depende de la forma en que están conectados. Por lo tanto, los diodos son útiles para hacer circuitos donde la dirección del flujo de corriente es importante. Los diodos Zener son un tipo especial de diodos. En los diodos Zener, la capacidad de tolerar corrientes inversas se logra al dopar los semiconductores que forman la unión pn en un diodo Zener a un nivel más alto en comparación con los diodos normales.
Efectos de las corrientes inversas
Diodos: los diodos normales se dañan cuando las corrientes inversas pasan a través de ellos.
Diodos Zener: los diodos Zener conducen corrientes inversas sin dañarse.
Niveles relativos de dopaje
Diodos: comparativamente, los niveles de dopaje en diodos normales son bajos .
Diodos Zener: en comparación con los diodos normales, los niveles de dopaje en los diodos Zener son altos .
Valor relativo del voltaje de ruptura
Diodos: los voltajes de ruptura típicos para los diodos son mayores en comparación con los voltajes de ruptura en los diodos Zener (voltaje de Zener).
Diodos Zener: Típicamente, la descomposición ocurre en diodos Zener a voltajes mucho más bajos en comparación con los diodos normales.

Para responder a esta pregunta, primero debe considerar qué significa la descomposición de un diodo.

La descomposición de un diodo ocurre cuando aplica una polarización inversa a través del diodo. Por lo general, en el caso de los diodos regulares, el mecanismo de descomposición es el siguiente: los electrones, en polarización inversa, entran en la región de agotamiento. Ahora estos electrones chocan con la matriz de cristal en la región de agotamiento, desplazando a los electrones en esta matriz. Esto da como resultado un efecto de avalancha. A medida que se desplazan más electrones de la matriz, aumenta el número de electrones libres en la matriz, lo que a su vez aumenta el número de colisiones con la matriz. El resultado final es que muchos electrones ahora están libres de la matriz, lo que eventualmente conduce a una descomposición de la matriz. El desglose de avalanchas es una función de la longitud de la región de agotamiento. Obviamente, tales averías son permanentes y destruyen la capacidad de rectificación del diodo.

Los Zeners tienen un principio de descomposición diferente. El diodo Zener es un diodo muy dopado con una región de agotamiento muy estrecha. Por lo tanto, cuando se aplica un sesgo inverso al Zener, los electrones pasan por la región de agotamiento con muy poca probabilidad de colisión. Por lo tanto, este tipo de ruptura, característica del diodo Zener, se denomina ruptura de Zener y es reversible, ya que la estructura de la matriz no se altera. Esto también resulta en la capacidad de regulación de voltaje del Zener, ya que el Zener puede actuar como un sumidero para que la corriente a través de la carga permanezca constante, manteniendo así el voltaje a través de la carga constante.

El Zener también sufre una ruptura de avalancha, cuando el voltaje a través de la región de agotamiento aumenta la región de agotamiento hasta tal punto que la ruptura de avalancha se hace posible.

Los diodos Zener se comportan de manera diferente a los diodos ordinarios cuando se polarizan inversamente. Si un diodo zener se polariza inversamente a un voltaje (esto se llama voltaje zener y es propiedad de un diodo específico), no conducirá, una vez que el voltaje aplicado alcance el voltaje zener, habrá una gran corriente pero el voltaje permanece igual. Esta propiedad se usa para obtener una fuente de voltaje constante. Si el diodo ordinario tiene polarización inversa, no conducirá, pero si sigue aumentando el voltaje inverso, llegará a un punto donde el diodo se descompone.

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La principal diferencia entre los dos es que el diodo normal conduce solo cuando está polarizado hacia adelante y el diodo zener conduce en ambos modos de polarización.
El diodo normal actúa como un interruptor abierto cuando se polariza inversamente.
El diodo Zener actúa como un diodo normal cuando está polarizado hacia adelante. Cuando está polarizado en reversa y mantiene el voltaje por debajo de la volatilidad de ruptura inversa, obtendrá un voltaje constante, que se llama voltaje zener.

Esta pregunta se responde innumerables veces en quora.
La diferencia principal es que un diodo zener está optimizado para funcionar en su región de polarización inversa, es un semiconductor fuertemente dopado, diseñado para tener una ruptura brusca a un valor de voltaje zener bien definido. Un zener cuando está en la región de ruptura es equivalente a una fuente de alimentación, por lo tanto, en los diagramas de circuito, puede reemplazar mentalmente a los zeners por sus representaciones equivalentes de voltaje.

Diod es un dispositivo semiconductor, que consta de dos capas semiconductoras. El diodo Zener es un tipo especial de diodo, que posee algunas otras características que no se pueden encontrar en los diodos normales.

El diodo es el dispositivo semiconductor más simple y consta de dos capas semiconductoras (una de tipo P y una de tipo N) conectadas entre sí. Por lo tanto, el diodo es una unión PN. Diodo tiene dos terminales conocidas como el ánodo (la capa de tipo P) y el cátodo (la capa de tipo N).

El diodo Zener también conducirá una gran corriente inversa, pero el dispositivo no se dañará. Esto se logra cambiando la forma de dopaje de la unión PN y este voltaje inverso se llama ‘voltaje Zener’.

Diodo Zener trabajando con diagrama de circuito y aplicaciones

El diodo PN es muy útil como rectificador porque la corriente fluye bastante libremente en la dirección P a N cuando se aplica polarización directa, mientras que no fluye corriente cuando se aplica polarización inversa. Esta asimetría del flujo de corriente hace que el diodo PN sea el dispositivo más útil en la electrónica moderna.

El diodo Zener es un diodo PN altamente dopado con un ancho de agotamiento pequeño. Cuando se polariza inversamente, el nivel de Fermi del tipo P está por encima de la banda de conducción del tipo N, ya que el ancho de agotamiento es estrecho, por lo que un electrón hace la transición fácilmente de la banda de cenefa a la banda de conducción sin ninguna interacción con otras partículas, esto se denomina ruptura de Zener o tunelización. Y el voltaje al que se realiza el túnel del portador de carga se llama voltaje de ruptura de Zener (BV).

Ambos funcionan igual cuando se colocan sesgados hacia adelante. Pero cuando se usan en polarización inversa, corriente de bloqueo de diodo normal hasta que su ruptura ocurra en su voltaje de ruptura. Si sucede, el diodo normal sufre daños permanentes.

Los diodos Zener están especialmente diseñados de tal manera que se descomponen a un voltaje específico pero no se dañan a sí mismos. Debido a esta propiedad, se utilizan como referencias para el regulador de voltaje.

Un diodo de unión es un diodo normal utilizado para la rectificación o la acción de marcha libre u otras funciones normales. Pero el diodo zener se utiliza con fines de descomposición, que en este caso está conectado a través de la carga en polarización inversa que debe protegerse contra daños por sobretensión.

El voltaje de ruptura del diodo zener y la tolerancia máxima de la carga son los mismos. Cuando se pasa sobrevoltaje a través de la carga durante condiciones anormales, el diodo zener se descompone y permite que pase toda la corriente, protegiendo así la carga del daño.

Las diferencias son las siguientes.

Efectos de las corrientes inversas

Diodos: los diodos normales se dañan cuando las corrientes inversas pasan a través de ellos.

Diodos Zener: los diodos Zener conducen corrientes inversas sin dañarse.

Niveles relativos de dopaje

Diodos: comparativamente, los niveles de dopaje en diodos normales son bajos .

Diodos Zener: en comparación con los diodos normales, los niveles de dopaje en los diodos Zener son altos .

Valor relativo del voltaje de ruptura

Diodos: los voltajes de ruptura típicos para los diodos son mayores en comparación con los voltajes de ruptura en los diodos Zener (voltaje de Zener).

Diodos Zener: Típicamente, la descomposición ocurre en diodos Zener a voltajes mucho más bajos en comparación con los diodos normales.

Un diodo Zener es también un diodo de unión. Las principales diferencias están en el perfil de dopaje y en la región de descomposición de la unión. Un diodo de unión generalmente se clasifica como un diodo Zener cuando la descomposición inversa del diodo es de 5.6v o inferior. Un diodo de unión típico está diseñado para conducir corriente solo en dirección hacia adelante. No está diseñado para conducir mucha corriente en dirección inversa. Por otro lado, un diodo Zener típico puede conducir corriente al igual que un diodo de unión en el modo directo, realmente está diseñado para usarse en el modo de ruptura inversa. En la descomposición inversa, un diodo Zener típico maneja una corriente mucho mayor o una disipación de potencia mucho mayor en comparación con un diodo de unión típico.

Los diodos Zener tienen una unión pn altamente dopada, por lo que tiene una unión p + n +.

En comparación con el diodo regular, el diodo Zener tiene:

mayor corriente de fuga

mayor capacidad específica

deriva de temperatura más baja

debido a que el campo alto es adecuado dentro de la unión pn, no necesita terminación de alto voltaje

El voltaje inverso de los diodos Zener está cuidadosamente optimizado para el valor nominal, por lo que pueden usarse como referencias para ello.

Están cuidadosamente diseñados para no sobrecalentarse al transportar la corriente inversa nominal.

Esto se debe a costa de otros parámetros.

En este caso, el diodo se daña permanentemente (debido a la ruptura de la avalancha) y se convierte en un conductor que permite que un enorme cátodo se alimente de corriente. El diodo Zener se realiza haciendo un pequeño ajuste a un diodo normal . … El diodo Zener también conducirá una gran corriente inversa, pero el dispositivo no se dañará.

El diodo zener es un diodo de unión. Pero no todos los diodos de unión son diodos zener. Zener tiene esta habilidad especial para conducir en modo de polarización inversa cuando el voltaje excede la ruptura. Por lo tanto, se utiliza como regulador de voltaje.

Generalmente todos los diodos son diodos de unión. Como todos tienen una unión formada por una combinación de material tipo p y n
mientras que el diodo zener es un tipo de diodo de unión que está hecho para funcionar en modo de polarización inversa
Tan pronto como se le suministra el voltaje negativo suficiente, la unión se rompe y comienza a fluir una gran cantidad de corriente.

¿Qué son los diodos?

Lea este enlace para obtener una descripción completa de los diodos. Incluyendo diodos zener

normalmente se usa en la dirección inversa donde su volatilidad de ruptura y las características de corriente están bien definidas y se puede usar como un regulador de voltaje de derivación o un cortapelos volateg. Esta página del catálogo muestra los muchos parámetros de volateg y otros en los que vienen

Diodos – Zener – Individual