Guía: todo sobre diodos zener

En nuestro blog sobre “Funcionamiento de diodos Zener y referencias de tensión” se conceptualizó al diodo Zener como un semiconductor de silicio, que permiten que la corriente circule en dirección directa e inversa, de acuerdo a si la tensión es mayor que la tensión de ruptura.

Gracias a sus características, este tipo de diodo puede ser utilizado en reguladores de voltaje como los que fabricamos en Vogar. Por lo que al estar presente en nuestro día a día, elaboramos una guía sobre todo lo que debes saber de diodos Zener.

¿Cómo funcionan los diodos Zener?

Los diodos Zener se comportan como un diodo normal cuando se encuentran en polarización directa, y tienen una tensión de ruptura inversa bien definida (0.3 V-0.7V), la cual inicia la conducción y sigue operando continuamente en modo de polarización inversa sin perjudicar.

La curva característica de los diodos Zener

El diodo zener en polarización directa se comporta como un diodo rectificador o de potencia y está completamente activado para cualquier voltaje mayor o igual a 0, al tener polarizado inversamente se tiene que permite el flujo de corriente hasta tener el voltaje de ruptura o voltaje zener (Vz).

Una aproximación para el diodo zener real se presenta en la región de polarización inversa se muestra que tiene una fuga de corriente antes de llegar al voltaje de ruptura hasta llegar al punto de operación que corresponde al voltaje zener.

Por lo que el diodo Zener puede operar en los intervalos donde:

• La corriente circula del cátodo al ánodo.

• La corriente es mínima que puede ser despreciada.

• La corriente circula del ánodo al cátodo.

Rojo: Diodo Zener ideal

Azul: Diodo Zener real

Los diodos Zener al operar en zonas de ruptura se comportan como un regulador de tensión, ya que provee una tensión constante por medio de sus terminales en un rango específico de valores de corriente inversa.

Regulador de tensión con diodo Zener

Como hemos hablado en otras ocasiones, un regulador de voltaje está pensado para garantizar que el voltaje de salida se mantenga constante, requiriendo protección contra los excesos de voltaje o tensión.

Aquí es donde entran los diodos Zener, pues al presentarse un exceso de voltaje existirá una corriente inversa gracias a que los portadores de carga minoritarios comienzan a moverse a través del diodo, produciendo un voltaje estable.

Lo ideal es que la corriente inversa no exceda el valor normal, pero cuando existe una falla en el circuito y la corriente excede el límite máximo permitido se llega a presentar un daño permanente en el sistema. Los diodos Zener ayudan a evitar un desequilibrio en el rendimiento al utilizarse como referencia de voltaje en diversos instrumentos de medición.

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