Dispositivos Semicondutores - Diodo Zener
É um tipo específico de diodo semicondutor, feito para operar na região de ruptura reversa. A figura a seguir mostra a estrutura cristalina e o símbolo de um diodo Zener. É muito semelhante ao de um diodo convencional. No entanto, uma pequena modificação é feita para distingui-lo de um símbolo de um diodo regular. A linha dobrada indica a letra 'Z' do Zener.
A diferença mais significativa entre os diodos Zener e os diodos de junção PN regulares está no modo como são usados nos circuitos. Esses diodos são normalmente operados apenas na direção de polarização reversa, o que implica que o ânodo deve ser conectado ao lado negativo da fonte de tensão e o cátodo ao positivo.
Se um diodo regular for usado da mesma forma que o diodo Zener, ele será destruído devido ao excesso de corrente. Esta propriedade torna o diodo Zener menos significativo.
A ilustração a seguir mostra um regulador com um diodo Zener.
O diodo Zener é conectado na direção de polarização reversa através da fonte de alimentação CC não regulada. É fortemente dopado, de modo que a tensão de ruptura reversa é reduzida. Isso resulta em uma camada de depleção muito fina. Devido a isso, o diodo Zener tem uma tensão de ruptura reversa agudaVz.
De acordo com a ação do circuito, a ruptura ocorre abruptamente com um aumento repentino na corrente, conforme mostrado na figura a seguir.
Voltagem Vzpermanece constante com o aumento da corrente. Devido a esta propriedade, o diodo Zener é amplamente utilizado na regulação de tensão. Ele fornece tensão de saída quase constante, independentemente da mudança na corrente através do Zener. Assim, a tensão de carga permanece em um valor constante.
Podemos ver que em uma determinada tensão reversa conhecida como tensão de joelho, a corrente aumenta drasticamente com a tensão constante. Devido a esta propriedade, os diodos Zener são amplamente utilizados na estabilização de tensão.