O que é diodo zener

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O diodo Zener ou diodo de referência de tensão é um componente eletrônico que fornece uma tensão estável e definida. Como resultado, os circuitos de diodo Zener são freqüentemente utilizados em fontes de alimentação quando são necessárias saídas reguladas. Estes díodos também são usados para muitas outras aplicações onde são necessárias referências de tensão estável e definida. Eles também podem ser usados para aplicações de limitação de tensão em cortadores de tensão de para remoção de picos transitórios de linhas de tensão.
Os diodos Zener / díodos de referência de tensão são baratos e também são fáceis de usar e estes componentes eletrônicos estão facilmente disponíveis para uma variedade de tensões e com uma variedade de potências nominais, etc.
O diodo Zener opera como um diodo de junção PN normal na direção de avanço, mas fornece uma ruptura muito acentuada na direção inversa a uma tensão definida. É esta tensão de ruptura reversa que é usada para referências de tensão ou em aplicações de clipagem.
A história dos díodos Zener tem seus fundamentos no desenvolvimento dos primeiros díodos semicondutores. Embora os primeiros detectores, tais como o bigode do gato, os diodos de contato pontual estivessem disponíveis desde aproximadamente 1905, muito trabalho com semicondutores e diodos semicondutores foi realizado durante e após a Segunda Guerra Mundial.

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Os diodos Zener são fabricados com uma grande variedade de tensões Zener e alguns são até mesmo variáveis. Alguns diodos Zener têm uma junção p-n afiada e altamente dopada com uma baixa tensão Zener, caso em que a condução inversa ocorre devido ao túnel quântico de elétrons no curto espaço entre as regiões p e n – isto é conhecido como o efeito Zener, depois de Clarence Zener. Os diodos com uma tensão Zener mais alta têm uma junção mais gradual e seu modo de operação também envolve a ruptura por avalanche. Ambos os tipos de ruptura estão presentes nos diodos Zener com o efeito Zener predominando nas tensões mais baixas e a ruptura por avalanche nas tensões mais altas.
Os diodos Zener são amplamente utilizados em equipamentos eletrônicos de todos os tipos e são um dos blocos básicos de construção de circuitos eletrônicos. Eles são usados para gerar trilhos de alimentação estabilizados de baixa potência a partir de uma tensão mais alta e para fornecer tensões de referência para circuitos, especialmente fontes de alimentação estabilizadas. Eles também são usados para proteger circuitos contra sobretensão, especialmente descarga eletrostática (ESD).

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Você já se perguntou por que operamos um Zener em polarização inversa, ao contrário dos diodos normais que são operados em polarização dianteira? Isto porque os diodos Zener são destinados a “quebrar”. A maioria de nós está familiarizada com os diodos retificadores e de uso geral. Entretanto, existem vários outros tipos de diodos que são projetados para propósitos especiais. Um deles é o diodo Zener. Então, o que é um diodo Zener e como ele é diferente de um diodo típico?o que é um diodo Zener?um diodo Zener é um dispositivo de junção de silicone pn que permite que a corrente flua não apenas na direção dianteira como um diodo típico de silicone ou germânio, mas também na direção inversa se a tensão for maior que a tensão de ruptura conhecida como tensão de joelho Zener ou simplesmente tensão Zener, nomeada em homenagem a Clarence Melvin Zener, o descobridor desta propriedade elétrica.
O símbolo esquemático de um diodo regular tem uma linha reta representando o cátodo, enquanto o diodo Zener tem uma linha dobrada que se assemelha à letra Z (para Zener). Faz muito sentido, certo? Como funciona um diodo Zener? Os diodos Zener agem como os diodos normais quando são tendenciosos para frente. Entretanto, eles são projetados para permitir que a corrente flua em marcha à ré uma vez que a tensão inversa seja igual à sua Tensão Zener nominal. Ao contrário dos diodos retificadores comuns, que nunca são destinados a serem operados na ou perto da ruptura, um diodo Zener é projetado para operar na região da ruptura. A quebra de um diodo acontece quando se aplica uma tensão de polarização inversa através do diodo.

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Um diodo Zener é um diodo de cristal de silício fortemente dopado que permite que a corrente flua na direção da frente, da mesma forma que um diodo ideal. Ele também permite que a corrente flua na direção inversa quando a tensão está acima de um certo valor conhecido como tensão de ruptura. A tensão de ruptura também é conhecida como tensão de joelho Zener.
O dispositivo consiste em um díodo de junção p-n, altamente dopado e tendencioso inverso, operando na região de ruptura. Os diodos convencionais e retificadores nunca operam na região de desagregação, mas o diodo Zener pode ser operado com segurança neste ponto.
medida que a tensão inversa aplicada ao diodo Zener aumenta, ele atinge a tensão de ruptura na qual a corrente Zener aumenta a um grande valor. Na região de ruptura, um aumento adicional da tensão reversa não aumentará a tensão através do diodo Zener, ele apenas aumentará a corrente. Assim, uma tensão constante chamada tensão Zener (Vz) é mantida através do diodo Zener quando a tensão de alimentação muda. Portanto, ela atua como um regulador de tensão.