Zener o Diodo zener
El diodo Zener es un diodo de silicio fuertemente dopado
que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas, recibe ese
nombre por su inventor, el Dr. Clarance Melvin Zener El diodo Zener es la
parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con
independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de
la resistencia de carga y temperatura .
Son
mal llamados a veces diodos de avalancha, pues presentan comportamientos similares a estos, pero
los mecanismos involucrados son diferentes. Además si el voltaje de la fuente
es inferior a la del diodo este no puede hacer su regulación característica.
Características[editar]
Si a un diodo Zener se le aplica una tensión eléctrica positiva del ánodo respecto a negativa en el cátodo (polarización directa) toma las características de un diodo rectificador básico (la mayoría de casos), pero si se le suministra tensión eléctrica positiva de cátodo a negativa en el ánodo (polarización inversa), el diodo mantendrá una tensión constante. No actúa como rectificador sino como un estabilizador de tensión
En conclusión: el diodo Zener debe ser polarizado inversamente para que adopte su característica de regulador de tensión. En la siguiente figura se observa un circuito típico de su uso como regulador de tensión :Variando la tensión V a valores mayores que la tensión de ruptura del Zener, Vz se mantiene constante.
Su símbolo es como el de un diodo normal pero tiene dos terminales a los lados. Se deberá tener presente, que el diodo Zener al igual que cualquier dispositivo electrónico, tiene limitaciones y una de ellas es la disipación de potencia, si no se toman en consideración sus parámetros, el componente se quema.
Aquí se puede consultar los de uso más generalizado, tabla de valores
normalizados para diodos Zener.
El punto en el que un
diodo Zener se rompe o conduce se denomina voltaje Zener y lo nombraremos en
las gráficas con las iniciales Vz.
Cuando se polariza
directamente, se comporta como un diodo de señal normal que pasa la corriente
nominal, pero tan pronto como una tensión inversa aplicada a través del diodo
zener excede la tensión nominal del dispositivo, se alcanza la tensión de
ruptura del diodo, llamada también de avalancha que hace que una corriente
comience a fluir a través del diodo para limitar este aumento de voltaje.
Si por ejemplo,
tenemos un Zener de 5,1V y le aplicamos tensión en sus bornes poco a poco
cuando estemos cerca de 5,1V el diodo empezara a conducir para que la tensión
no suba más.
La corriente que
fluye ahora a través del diodo zener veremos que aumenta drásticamente hasta el
valor máximo que puede soportar (que normalmente en los circuitos está limitado
por una resistencia en serie) y una vez alcanzada esta corriente de saturación inversa
permanece constante en una amplia gama de voltajes aplicados. El voltaje en el
que la tensión a través del diodo zener se estabiliza se denomina “voltaje
zener”, este voltaje puede oscilar según el modelo entre 2,7V y hasta 200V y
podemos encontrar potencias de hasta 50W para aplicaciones muy específicas.
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