Diodo Zener 4 (Site)

8/3/2019 Diodo Zener 4 (Site)

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D ODO ZENER1


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CONSTITUIO

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Um dodo zener constitudo por uma juno PN de materialsemicondutor (silcio ou germnio) e por dois terminais, o nodo (A) e oCtodo (K).

Smbolo:


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I DENTI FICAO VISUAL DOS TERMINAI S

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O terminal que se encontra mais prximo do anel o ctodo (K).

KK

K

A

AA

Tenso de zener (UZ= 27 V)

Tenso de zener (UZ= 8,2 V)


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UTILIZAO

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Se desejarmos alimentar uma carga qualquer com uma tenso invarivel,perfeitamente isenta de qualquer variao ou flutuao, nada mais h do quemontar o sistema constitudo pelo dodo zener (polarizado inversamente) e a

resistncia limitadora R, de tal modo que o dodo fique em paralelo com acarga.

R Resistncia que tem porfuno limitar a corrente nozener (IZ).

Rc Resistncia de carga(receptor)

+

_


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POLARIZAO

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O dodo zener quando polarizado inversamente (nodo a um potencialnegativo em relao ao ctodo) permite manter uma tenso constanteaos seus terminais (UZ) sendo por isso muito utilizado naestabilizao/regulao da tenso nos circuitos.

Sadaestabilizada

a 12 Volt

Entrada noestabilizada de15 a 17 Volt


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O DODO ZENER COMO ESTABILIZADOR DE

TENSO

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Para que o dodo zener estabilize a tenso nos seus terminais deve-se ter emateno o seguinte:

O dodo zener tem que se encontrar polarizado inversamente(A e K ). A tenso de alimentao do circuito tem que ser superior tenso de zener

(UZ) do dodo. A carga ou cargas do circuito tm que estar ligadas em paralelo com o dodozener.


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O DODO ZENER COMO ESTABILIZADOR DE

TENSO

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A corrente que circula pelaresistncia limitadora a mesmacorrente que circula pelo dodozener e dada pela expresso:

I = (VE VZ) / R

I = (15 10) / 500

I = 10 mA

Para que ocorra o efeito estabilizador de tenso necessrio que o dodozener trabalhe dentro da zona de ruptura, respeitando-se asespecificaes da corrente mxima.

500R

I


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CURVA CARACTERSTICA

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Os dodos zener sodefinidos pela sua tensode zener (VZ) mas paraque possa existir

regulao/estabilizao detenso aos seus terminaisa corrente que circula pelododo zener (IZ) devemanter-se entre os valoresde corrente zener definidoscomo mximo e mnimo,pois se menor que ovalor mnimo, no permitea regulao da tenso e,se maior, pode romper a

juno PN por excesso decorrente.

ZONA DE TRABALHO


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CURVA CARACTERSTICA

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O grfico de funcionamento dozener mostra-nos que,diretamente polarizado (1quadrante), ele conduz por voltade 0,7V, como um dodo comum.Porm, na ruptura (3quadrante), o dodo zenerapresenta um joelho muitopronunciado, seguido de umaumento de correntepraticamente vertical. A tenso praticamente constante,

aproximadamente igual a Vz emquase toda a regio de ruptura.As folhas de dados (data sheet)geralmente especificam o valorde Vz para uma determinadacorrente zener de teste Izt.

ZONA DE

TRABALHO


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CURVA CARACTERSTICA

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Quando um dodozener est trabalhando

na zona de ruptura, umaumento na correnteproduz um ligeiroaumento na tenso.Isto significa que ododo zener tem umapequena resistnciaque tambm denominadaimpedncia zener (ZZ).

ZONA DE RUPTURA


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CARACTERSTICAS TCNICAS

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Variando-se o nvel de dopagem dos dodos de silcio, o fabricante podeproduzir dodos zener com diferentes tenses de zener.

A utilizao do dodo zener limitada pelos seguintes parmetros:

Vz Tenso de zener (este valor geralmente especificado para uma determinada corrente de teste IZT)

Izmx Corrente de zener mxima

Izmin Corrente de zener mnima

Pz Potncia de dissipao (PZ = VZ x IZ)Desde que a potncia no seja ultrapassada, o dodo zener pode trabalhardentro da zona de ruptura sem ser destrudo.


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DODO ZENER I DEAL

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Na primeira aproximao, podemosconsiderar a regio de ruptura como umalinha vertical. Isto quer dizer que a tenso

de sada (VZ) ser sempre constante,embora haja uma grande variao decorrente, o que equivale a ignorar aresistncia zener.

Isto significa que num circuito o dodozener pode ser substitudo por uma fontede tenso com resistncia interna nula.

V

I


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DODO ZENER REAL

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Na segunda aproximao deve ser levadaem considerao a resistncia de zener(RZ) em srie com uma bateria ideal. Isto

significa que quanto maior for a corrente,esta resistncia produzir uma queda detenso maior.

Isto quer dizer que na regio de ruptura alinha ligeiramente inclinada, isto , aovariar a corrente haver uma variao,

embora muito pequena, da tenso desada (VZ). Essa variao da tenso desada ser tanto menor quanto menor fora resistncia de zener.

V

I


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PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO

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Vimos que o dodo retificador se comportava quase como isolador quando apolarizao era inversa. O mesmo se passa com o dodo zener at um

determinado valor da tenso (VZ), a partir do qual ele comea a conduzirfortemente.

Qual ser ento o fato que justifica esta transformao de isolador emcondutor?

A explicao nos dada pela teoria doefeito zenere oefeito avalanche.


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PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO

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Efeito zener ao aplicar no dodo uma tenso inversa de determinado valor (VZ)

rompida a estrutura atmica do dodo e vencida a zona neutra, originando assima corrente eltrica inversa. Este efeito verifica-se geralmente para tenses inversasVR 7 Volt, a conduo do dodo

explicada exclusivamente pelo efeito avalanche. Quando se aumenta o valor datenso inversa, aumenta tambm a velocidade das cargas eltricas. A velocidadeatingida pode ser suficiente para libertar as cargas eltricas dos tomos

semicondutores, por meio de choque. Estas novas cargas eltricas libertadas e

aceleradas libertam outras, originando uma reao em cadeia, qual se d onome de efeito avalanche.

Para tenses inversas VR, entre 5V e 7V, a conduo do dodo explicadacumulativamente pelos dois efeitos (efeito zener e efeito avalanche).

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