Diodo zener

DIODO ZENER

OBJETIVOS: Analisar o funcionamento de um diodo zener; entender o conceito de regulação de tensão.
INTRODUÇÃO TEÓRICA

O diodo zener é equivalente a uma fonte de tensão CC, quando operando na região de ruptura, isto é, podemos considerá-lo como uma fonte CC com uma pequena resistência interna. Sua principal vantagem é manter a tensão nos seus terminais aproximadamente constante. Seu símbolo é mostrado abaixo:
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A figura abaixo mostra a curva característica de um diodo zener (gráfico I -V), onde na região de polarização direta, começa a conduzir por volta de 0,7V, como se fosse um diodo comum.
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Na região reversa, observa-se que na ruptura o joelho (VZ) é bastante pronunciado, seguido de um aumento de corrente praticamente vertical. Podemos observar também que a tensão é praticamente constante (aproximadamente igual a VZ em quase toda a região de ruptura. O valor de VZ é geralmente especificado para uma determinada corrente de teste IZT.

A potência dissipada por um diodo zener é dada pela fórmula:

PZ = VZIZ

Por exemplo, se VZ = 6,2V e IZ = 12mA, então: PZ = 6,2V x 12mA = 74,4mW.

Desde que a potência não seja ultrapassada, o diodo zener pode operar dentro da região de ruptura sem ser destruído.

Muitas vezes na especificação do fabricante inclui-se também a corrente máxima que um diodo pode suportar, em função da máxima potência que o mesmo pode suportar. Assim:
IZM = PZM / VZ onde: IZM = máxima corrente de zener especificada PZM = potência especificada VZ = tensão de zener

Se quisermos saber a corrente especificada de um diodo zener de 6,2V com uma especificação de potência de 500mW, então:

IZM = 500mW / 6,2v = 80,6mA

Isto significa que, se houver uma resistência limitadora de corrente suficiente para manter a corrente de zener abaixo de 80,6mA, o diodo zener pode operar dentro da região de ruptura sem se danificar.

Levando-se em conta uma tolerância de 10% (por exemplo), acima ou