Diodo zener – Funcionamento e aplicações
O diodo é um dos componentes eletrônicos mais conhecido, mas você sabia que existem vários tipos de diodos? Para te ajudar a entender melhor o assunto, o Manual da Eletrônica explica o que é um diodo zener e quais são as suas principais características, além de mostrar como funciona o diodo zener e as suas respectivas aplicações. Então, bora aprender eletrônica!
Diodo Zener
Diferentemente dos diodos que operam na região de condução, o diodo zener é projetado para trabalhar polarizado reversamente. O diodo zener recebeu este nome em referência ao físico americano Clarence Melvin Zener, que descobriu o efeito responsável pelo funcionamento do diodo zener. Vale a pena destacar que, devido às características deste diodo ele também é muito conhecido como diodo regulador de tensão.
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A imagem abaixo mostra a simbologia do diodo zener, e o encapsulamento real de um diodo zener, além de apresentar a identificação dos seus respectivos terminais.
Simbologia a encapsulamento do diodo zener.
Curva característica e funcionamento do diodo zener
Saber interpretar a curva característica do diodo é fundamental para compreender o seu funcionamento! A imagem a seguir representa uma curva genérica para qualquer tipo de diodo, sendo que as regiões de corte e avalanche são fundamentais para entender o funcionamento do diodo zener, pois essa é a sua região de aplicação!
Curva característica do diodo as suas regiões de operação.
Para que o diodo opere nas regiões de corte ou avalanche, é necessário polarizar o diodo reversamente. Veja pelo gráfico que, enquanto a tensão reversa for menor do que a tensão de ruptura, nada acontece, ou seja, o diodo não conduz.
Quando a tensão reversa se aproxima de um determinado valor, este diodo começa a conduzir. Nesta situação, se tentar aumentar a tensão reversa para ela ficar acima do valor da tensão zener, isto não será possível! Por causa dessa característica, o diodo zener consegue manter constante o valor da tensão máxima entre os seus terminais, chamada de tensão zener.
Também é preciso ter muito cuidado com a corrente que flui pelo diodo zener, pois se ela aumentar muito o diodo dissipa mais potência, ele aquece e pode ser danificado! Outro detalhe importante, é que se o diodo zener for polarizado diretamente, ele se comporta como um diodo retificador comum, ou seja, ele conduz e a sua queda de tensão é de aproximadamente 0,7V.
Características do diodo zener
O diodo zener é feito de silício e é fabricado para trabalhar com a polarização reversa, sendo que ao atingir a tensão de ruptura, ela se torna praticamente constante. Eles são dispositivos que apresentam potenciais Zener de 1.8 a 200 V, com especificações de potência que podem variar de 1/4 a 50W.
As principais características que são levadas em consideração são a tensão de regulagem, a corrente mínima e corrente máxima de operação do diodo zener.
- Tensão de regulagem: É a tensão que se mantém constante durante todo o tempo em que o diodo estiver em operação.
- Corrente mínima e máxima: São os níveis de corrente que garantem o diodo zener operar corretamente
Em relação aos valores da tensão de regulagem, eles são padronizados e a seguir tem uma tabela para diodos zener de até 500mW e outra para diodos zener de no máximo 1,3W.
Tabelas para diodos zener de até 1,3W.
Aplicações do diodo zener
Pelo fato do diodo zener manter a sua tensão constante após atingir a tensão de ruptura, ele é muito usado como um regulador de tensão nos circuitos eletrônicos, garantindo que a tensão esteja fixada em um determinado valor.
Outra aplicação muito comum do diodo zener é em circuitos clipadores, que deixam passar o sinal sem nenhuma modificação até alcançar um determinado valor de tensão, limitando a tensão de saída deste circuito.
Se você quiser aprender mais sobre diodos, a seguir tem um vídeo do canal Mundo da Elétrica, que apresenta mostra passo a passo para levantar a curva característica de um diodo retificador.
Esperamos que você tenha aprendido muito com este conteúdo! Caso tenha ficado dúvidas sobre este tema, deixe nos comentários que iremos responder. Se este artigo ajudo você, compartilhe para que mais pessoas possam aprender eletrônica e nos ajude na divulgação.
Sobre o autor
Pedro Alves atua na área de eletricidade desde 2014 quando cursou Eletromecânica no SENAI. Se tornou eletricista especializado em comandos elétricos e instalações elétricas prediais no ano de 2015. Também é Técnico em Eletrônica pelo CEFET-MG. Trabalha como eletricista autônomo há mais de 4 anos e tem vasta experiência como editor de conteúdo para artigos técnicos na empresa Mundo da Elétrica.
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