DIODO
ZENER
ELECTRÓNICA
Diodo ZENER
◼
Los diodos
“Zener” son diodos de silicio
especialmente construidos para trabajar en
la región de ruptura
“breakdown”
◼
Variando la cantidad de impurezas, el
fabricante controla el nivel de dopado en los
cristales
semiconductores
y
consigue
diodos con tensiones de ruptura que varían
desde 2 a 200V.
>
Diodo Zener - Mgtr. Ing. Victor Hugo Kurtz 2 Elecrronica General
Diodo ZENER
Un diodo
normal también
tiene una zona
de ruptura,
pero no puede
funcionar en él.
Un diodo Zener
si se puede
trabajar en esa
zona.
>
Diodo ZENER
◼
Cuando se polariza en directa, actúa
como si fuera un diodo común; mientras
que cuando se polariza en inversa.
aparece una corriente de saturación
inversa que permanece prácticamente
constante, hasta las proximidades de la
“tensión de
avalancha
” o de Zener. Si
se aumenta inversamente la tensión en
el diodo Zener, la corriente en esta
región aumentará rápidamente
produciendo el efecto de avalancha.
>
Diodo Zener - Mgtr. Ing. Victor Hugo Kurtz 4 Elecrronica General
Diodo ZENER
La zona de ruptura no es una vertical, tiene una inclinación debida a
resistencia interna del semiconductor R
Z
:
Diodo ZENER
Diodo Zener - Mgtr. Ing. Victor Hugo Kurtz 6
En un "Diodo Zener Real" todos son curvas.
Se usan circuitos equivalente.
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Diodo ZENER
–
1° Aproximación
Se puede
aproximar;
A una pila en
oposición
Aproximación valida;
Para la Zona comprendida entre
Iz
min
e
Iz
max
Diodo ZENER
–
2°Aproximación
Diodo Zener - Mgtr. Ing. Victor Hugo Kurtz 8 Elecrronica General
FIO -UNaM
Diodo ZENER
Zona de Operación
10
ZN
10 V
V
=
ZN
500 mW @ 25ºC
P
=
ZN ZT4
P
P =
5%, 10% y 20%
Diodo ZENER
Diodo Zener - Mgtr. Ing. Victor Hugo Kurtz Elecrronica General
Diodo ZENER
Los diodos Zener son identificados por
letras, números y por especificaciones de la
corriente mínima (
Proelectrón
).
Por ejemplo: BZX 61 C9Vl a 20 mA / 1,3W
Datos:
• Potencia máxima: 1,3 W
• Corriente mínima: 20 mA.
• Tensión de Zener: 9,1V.
Diodo ZENER -
Potencia
Diodo Zener - Mgtr. Ing. Victor Hugo Kurtz 12
Para determinar la corriente máxima en
el Zener, se usa la expresión de la potencia,
despejando la corriente máxima; Iz
max
:
Iz
max
= Pz
max
/ Vz
>
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Potencia máxima de un Zener:
Diodo Zener
–
Características de disipación de potencia
Z
P
FDP
(
Derate
)
a
500 mW @
T =
25ºC
3,33 a 4 mW/ºC
6, 67 mW/ºC
a
1 W @
T =
25ºC
L
5 W @
T =
75ºC
40 mW/ºC
a
10 W @
T =
55ºC
83,3 mW/ºC
DO-201
DO-4
Hoja de características de un Zener
Diodo Zener - Mgtr. Ing. Victor Hugo Kurtz 14
EJEMPLO: 1N759
V
Z
= 12 V I
ZT
= 20 mA
El fabricante suele dar un valor intermedio de V
Z
y I
ZT
.(corriente de
ensayo en fabrica)
Al ser una curva, su pendiente
varía y su R
Z
también, entonces
el fabricante suele dar el valor
en ese punto intermedio:
R
Z
= Z
ZT
= 30 W a I
ZT
= 20 mA
I
Zmáx
= 30 ÷ 35 mA (esta
variación entre diodos iguales es
debida a la tolerancia).
>
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Hoja de características de un Zener
Operando:
P
Z
= V
Z
·I
Z
= 12·30 = 360 mW
= 12·35 = 420 mW
Tolerancia: En cuanto a la tensión zener (V
Z
):
Serie 1N746 (1N746 al 1N759) ± 10 %
Serie 1N746A (1N746A al 1N759A) ± 5 %
EJEMPLO:
1N759
V
Z
= 12 V ± 10 % (13,2 V y 10,8 V)
Diodo Zener - Mgtr. Ing. Victor Hugo Kurtz
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:
V
z
– Tension de zener
(este valor é generalmente especificado para una
corriente determinada, conocida como corriente de ensayo o test I
ZT
)
I
zmáx
– Corriente de zener máxima
I
zmin
– Corriente de zener mínima
P
z
– Potencia de disipación o Potencia de Zener (P
Z
= V
Z
x I
Z
)
Siempre y cuando la potencia de zener no sea sobrepasada, un diodo
zener puede trabajar dentro da zona de ruptura sin destruirse.>
16 Elecrronica General
Diodo Zener - Mgtr. Ing. Victor Hugo Kurtz
Hoja Característica – Datasheet
18 Elecrronica General
Diodo Zener - Mgtr. Ing. Victor Hugo Kurtz 20 Elecrronica General
Valores de tensión de diodos Zener y
coeficientes de temperatura a 25 °C.
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Hoja de características de un Zener
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Hoja de características de
un Zener
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Hoja de características de un Zener
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