Diodo Zener e Reguladores

Eletrônica Analógica I
Aula 11
Diodo Zener e Reguladores
Engenharia Elétrica
Prof.:

Rodrigo V. Andreão
Guilherme P. Colnago

Assuntos
Diodo Zener
Análise de circuitos com Zener
Reguladores

Assunto

Diodo Zener

Diodo Zener
Diodo Zener
Diferente de um diodo retificador, o diodo zener é feito para operar na região de tensão reversa, i.e., com polaridade invertida.
Com polaridade reversa, o zener tenta “grampear” a tensão em determinado valor, a tensão zener.
A dopagem (tipo N ou P) do diodo zener é maior que o diodo retificador. Isso faz com que a tensão reversa máxima seja menor.
Na prática, a tensão de ruptura fica mais perto do eixo ID.

Zener

Retificador

Alguns volts

Diodo Zener
Existem dois efeitos produzidos pela polarização reversa.
Efeito Zener
Ocorre quando um campo elétrico produzido na aplicação da tensão inversa é suficiente para quebrar de ligações covalentes, multiplicando rapidamente os portadores de carga, com ajuda também da dopagem diferente. Esse efeito é reversível.
Efeito avalanche
À medida que a tensão reversa cresce, cresce também o potencial elétrico existente na região de depleção. Tornando-se muito grande, ela passa a acelerar os elétrons, provocando choques que rompem as ligações covalentes. Ocorre a “avalanche térmica”: a corrente reversa aumenta  aumento da temperatura  aumento da corrente  colapso. Esse efeito pode ser destrutível.

Diodo Zener
O efeito avalanche geralmente ocorre para tensões maiores  centenas de volts para retificadores.
Já o efeito zener, devido à dopagem, ocorre em tensões mais baixas.
São comuns diodos zener com VZ entre 1,8V a 200V e potência entre
1/4W a 50W. Como operam com temperaturas e correntes mais altas, são produzidos com Si (resistente).

Diodo Zener
Modelo Equivalente e Simplificado

Estados

Diodo Zener
Curva característica
Diodo zener 1n961

Diodo Zener
Curva característica
Tensão zener
VZ = 10V ± 20% típico = 10V faixa = 8V a 12V
Podem ser encontrados diodos de
10% e 5%

Diodo Zener