Diodo Zener

<p>Definici贸n: Un diodo semiconductor fuertemente dopado que est谩 dise帽ado para operar en direcci贸n inversa se conoce como diodo Zener. En otras palabras, el diodo que est谩 especialmente dise帽ado para optimizar la regi贸n de ruptura se conoce como diodo Zener.

La representaci贸n simb贸lica del diodo Zener se muestra en la siguiente figura.

s铆mbolo-diodo-zener

Índice de contenidos

Diagrama de circuito de diodo Zener

El diagrama de circuito del diodo Zener se muestra en la siguiente figura. El diodo Zener se emplea en polarizaci贸n inversa. La polarizaci贸n inversa significa que el material de tipo n del diodo est谩 conectado a la terminal positiva de la fuente y el material de tipo P est谩 conectado a la terminal negativa de la fuente. La regi贸n de agotamiento del diodo es muy delgada porque est谩 hecha de un material semiconductor fuertemente dopado.

conexi贸n de diodo zener

Funcionamiento del diodo Zener

El diodo Zener est谩 hecho de material semiconductor fuertemente dopado. El fuertemente dopado significa que las impurezas de alto nivel se agregan al material para hacerlo m谩s conductor. La regi贸n de agotamiento del diodo Zener es muy delgada debido a las impurezas. El material altamente dopante aumenta la intensidad del campo el茅ctrico a trav茅s de la regi贸n de agotamiento del diodo Zener incluso para el voltaje inverso peque帽o.

Cuando no se aplica polarizaci贸n a trav茅s del diodo Zener, los electrones permanecen en la banda de valencia del material de tipo p y no fluye corriente a trav茅s del diodo. La banda en la que se ubican los electrones de valencia (electr贸n de la 贸rbita m谩s externa) se conoce como electr贸n de banda de valencia. Los electrones de la banda de valencia se mueven f谩cilmente de una banda a otra cuando se les aplica energ铆a externa.

trabajo con diodos zener

Cuando la polarizaci贸n inversa se aplica a trav茅s del diodo y el voltaje de suministro es igual al voltaje Zener, entonces comienza a conducir en la direcci贸n de polarizaci贸n inversa. El voltaje de Zener es el voltaje en el que la regi贸n de agotamiento desaparece por completo.

trabajo-zener-diodo

La polarizaci贸n inversa que se aplica en el diodo aumenta la intensidad del campo el茅ctrico en la regi贸n de agotamiento. Por lo tanto, permite que los electrones se muevan de la banda de valencia del material tipo P a la banda de conducci贸n del material tipo N. Esta transferencia de electrones de la banda de valencia a la banda de conducci贸n reduce la barrera entre el material de tipo p y n. Cuando la regi贸n de agotamiento desaparece por completo, el diodo comienza a conducir en polarizaci贸n inversa.

Caracter铆stica del diodo Zener

El gr谩fico de la caracter铆stica VI del diodo Zener se muestra en la siguiente figura. Esta curva muestra que el diodo Zener, cuando se conecta en polarizaci贸n directa, se comporta como un diodo ordinario. Pero cuando se aplica el voltaje inverso a trav茅s de 茅l y el voltaje inverso aumenta m谩s all谩 de la clasificaci贸n predeterminada, se produce la ruptura de Zener en el diodo.

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En el voltaje de ruptura de Zener, la corriente comienza a fluir en la direcci贸n inversa. El gr谩fico de la descomposici贸n de Zener no es exactamente vertical, lo que muestra que el diodo Zener tiene resistencia. El voltaje a trav茅s del Zener est谩 representado por la ecuaci贸n que se muestra a continuaci贸n.

V = VZ + IZRZ

Aplicaciones del diodo Zener

El diodo Zener se utiliza principalmente en aplicaciones comerciales e industriales. Las siguientes son las aplicaciones principales del diodo Zener.

como estabilizador de voltaje 鈥 El diodo Zener se utiliza para regular el voltaje. Proporciona el voltaje constante de la fuente de voltaje fluctuante a la carga. El diodo Zener est谩 conectado en paralelo a trav茅s de la carga y mantiene el voltaje constante VZ y, por lo tanto, estabiliza el voltaje.

Para protecci贸n de medidores 鈥 El diodo Zener se usa generalmente en mult铆metros para controlar el movimiento del medidor contra sobrecargas accidentales. Est谩 conectado en paralelo con el diodo. Cuando la sobrecarga ocurre en el diodo, la mayor parte de la corriente pasa a trav茅s del diodo. Por lo tanto, protege el medidor de da帽os.

Para la formaci贸n de ondas 鈥 El diodo Zener se usa para convertir la onda sinusoidal en onda cuadrada. Esto se puede hacer colocando los dos diodos Zener en serie con la resistencia. El diodo est谩 conectado espalda con espalda y en direcci贸n opuesta.

Cuando el voltaje aplicado a trav茅s del terminal es menor que el voltaje Zener, los diodos ofrecen una ruta de alta resistencia a la corriente y el voltaje de entrada aplicado a trav茅s de un diodo apareci贸 en el terminal de salida. Cuando el voltaje sube m谩s all谩 del voltaje Zener, ofrecen una ruta de baja resistencia y un gran flujo de corriente a trav茅s del diodo. Debido a lo cual se produce una fuerte ca铆da de voltaje a trav茅s de la resistencia y el corte de la onda de entrada en el pico. Por lo tanto, la onda cuadrada aparece a trav茅s de la terminal de salida.

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