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20/10/2016
¿Qué es un diodo Zéner?
Universidad Nacional de Misiones
DISPOSITIVOS ELECTRONICOS
DIODOS ZENER
DIODOS ZENER
Es un Diodo semiconductor
especialmente diseñando para
trabajar en polarización inversa.
SÍMBOLO
Mgt. Ing. Victor Hugo Kurtz
Mgt. Ing. Victor Hugo Kurtz DIODO ZENER
DIODO GENERAL
Mgt. Ing. Victor Hugo Kurtz DIODO ZENER
Diodo Zener
Curva característica de un diodo Zener:
Zona de trabajo
del diodo Zener
Vz
Zona de ruptura
del diodo Zener
ID
VD
Izmín
Izmáx
Mgt. Ing. Victor Hugo Kurtz DIODO ZENER
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Curva característica
Zona de Trabajo
Cuando un diodo zener
trabaja en la zona de
ruptura, un aumento en
la corriente Iz produce
un ligero aumento en la
tensión .
ZONA DE RUPTURA
El diodo zener presenta
una pequeña resistencia
que tamben se
denomina impedancia
zener (ZZ).
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ZONA DE TRABAJO
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Diodo Zener Ideal
Diodo Zener
Funcionamiento del un diodo Zener:
Zener
+
+
+
Vz
“Conduce”
Vz
V
“No Conduce”(Vz > V > 0V)
El diodo Zener “conduce
conduce” cuando está polarizado
inversamente respecto a un diodo normal para una tensión
superior a Vz.
>
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Variación de Vz vs. Iz
REGULACIÓN
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Punto de Funcionamiento
Circuito Equivalente Diodo Zener
IZ
VZ
IZ
VZ
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SIMBOLOS de DIODO ZENER
Características técnicas
Variando el nivel de dopado en diodos de silicio, el fabricante
puede producir diodos tipo zener con diferentes tensiones de
zener.
El punto de trabajo de un diodo zener está limitado por los
siguientes parámetros:
Vz – Tension de zener (este valor é generalmente especificado para una
corriente determinada
determinada, conocida como corriente de ensayo o test IZT)
Izmáx – Corriente de zener máxima
Izmin – Corriente de zener mínima
Pz – Potencia de disipación o Potencia de Zener (PZ = VZ x IZ)
Siempre y cuando la potencia de zener no sea sobrepasada, un diodo
zener puede trabajar dentro da zona de ruptura sin destruirse.>
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Potencia Máxima
Potencia máxima de disipación. Puesto que la tensión es constante en la zona de trabajo, la máxima potencia se refiere al
potencia se refiere al máximo valor de la corriente que puede soportar el Zener. >
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Resistencia Zener
• En la región de ruptura, la tensión inversa a través de un diodo es igual a la tensión de ruptura más una tensión adicional a
tensión adicional a través de la resistencia interna. En la zona inversa la resistencia interna se conoce como la resistencia zener.
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Resistencia Interna
Corriente Máxima
• Esta resistencia es igual a la pendiente en la región de ruptura. En otras palabras, cuanto más vertical es la zona de ruptura menor es la resistencia zener.
• Las hojas de características normalmente incluyen la corriente máxima que puede circular por un diodo zener sin exceder su límite de potencia. Esta corriente máxima está relacionada con la potencia máxima de la forma siguiente:
• La
La resistencia zener significa que un aumento en la resistencia zener significa que un aumento en la
corriente inversa producirá un ligero aumento en la tensión inversa. El incremento de tensión es muy pequeño, generalmente de unas décimas de voltio.
>
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IZM = PZM / VZ
Donde:
• IZM = Corriente máxima por el diodo zener
• PZM = Limitación de potencia máxima
• VZ = Tensión zener >
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Hoja Característica – Datasheet
Hoja Característica – Datasheet
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Hoja Característica – Datasheet
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Efecto Zener
Coeficiente de temperatura
• Creación de electrones libres a partir de la fuerza del campo eléctrico.
• Es el cambio en la tensión de ruptura por cada grado que aumenta la temperatura.
• Efecto Zener (bajas tensiones 4V) • Menor a 4 V es negativo.
• Efecto avalancha (altas tensiones 6V)
• Mayor a 6 V es positivo.
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COEFICIENTE DE TEMPERATURA
Tc =
•
•
•
•
•
ΔVZ
⋅100
VZ ⋅ (T1 − T2 )
Valores de tensión de diodos Zener y coeficientes de temperatura a 25 °C.
TC : Factor de corrección
Vz : Tensión zener nominal
Avz : Variación de la tensión zener
T1 : Temperatura T2 : Temperatura de referencia (25°C)
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Factor de Corrección por Temperatura
DIODO ZENER
Circuitos y Aplicaciones
RS
+
• El factor de ajuste que se incluye en las hojas de características indica cuanto hay que reducir la limitación de potencia de un dispositivo. L serie 1N764 por ejemplo, tiene una limitación de potencia de 400 mV para una temperatura de 50 ºC. El factor de
00
pa a u a te pe atu a de 50 C
acto
de ajuste que se da es de 3.2 mW/ºC lo que significa que se deben restar 3.2 mW por cada grado que rebase los 50 ºC >
Ve
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Regulador Paralelo con Zener
RS
IL
Iz
RL Vz
= Rs
IZmin => R’
R+ R'
2
Rsmax =
Vi − VL
I L max + I z mini
Rsmin =
Vi − VL
I L min + I Z max
RS
Vi
IL
+
IL −> 0 => R
Rshunt
Variación de la Corriente de Carga Tensión de Entrada Constante
Vi =Constante ; IL = variable
+
Vi
I
Vz
Iz
I
Iz
RL
Vz
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Variación de la Tensión de Entrada
Corriente de Carga Constante
THE END
Vi = variable ; IL = Constante
Rsmin =
Vi − VL
= min
Izmin + I L
RS
Vi
IL
+
Rsmax
Vimax − VL
Izmin + I L
I
Iz
RL
Vz
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