Este documento contiene información sobre el diodo zener. Explica que un diodo zener mantiene un voltaje casi constante a través de sus terminales cuando opera en condición de ruptura inversa, actuando como regulador de voltaje. Incluye detalles sobre el funcionamiento del diodo zener, su característica voltaje-corriente, circuito equivalente y hoja de datos, además de un ejemplo práctico de su uso como regulador de tensión en un circuito.

1. EySC- Electrónica
Prof JTP .Ing. Sergio Olmedo
07/05/2020

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30/04/2020
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Diodo Zener
Diodo Zenner

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 En lugar de una línea recta que representa el
cátodo, el diodo zener utiliza una línea quebrada
en los extremos que recuerda la letra Z (por
zener).
 Un diodo zener es un dispositivo de silicio con
unión PN diseñado para operar en la región de
ruptura en inversa.
 El voltaje de ruptura de un diodo zener se ajusta
controlando cuidadosamente el nivel de dopado
durante su fabricación.
 Cuando un diodo alcanza la ruptura en inversa su
voltaje permanece casi constante aun cuando la
corriente cambie drásticamente
Diodo Zener

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Diodo Zener
La clave para la
operación de un diodo zener
Cuando un diodo alcanza la ruptura
en inversa su voltaje
permanece casi constante aun
cuando la corriente cambie
drásticamente

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 Los diodos zener se diseñan para operar en condición de ruptura en
inversa; en un diodo tal, los dos tipos de ruptura en inversa son la de
avalancha y zener.
La ruptura zener ocurre en un diodo a voltajes en inversa bajos. Un
diodo zener se dopa en exceso para reducir el voltaje de ruptura; esto
crea una región de empobrecimiento muy estrecha. En consecuencia,
existe un intenso campo eléctrico adentro de la región de
empobrecimiento.
Cerca del voltaje de ruptura zener (VZ), el campo es suficientemente
intenso para jalar electrones de sus bandas de valencia y crear
corriente.
 Los diodos zener con voltajes de ruptura de menos 5 V operan
predominantemente en ruptura zener. Aquellos con voltajes de más de
5 V operan predominantemente en ruptura de avalancha.
 Ambos tipos, sin embargo, se conocen como diodos zener.
Diodo Zener
Ruptura Zener

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 La corriente en inversa
también se llama corriente
zener, IZ. En este punto, se
inicia el efecto de ruptura.
 Desde la parte inferior de la
inflexión, el voltaje de
ruptura zener (VZ)
permanece esencialmente
constante aunque se
incrementa un poco a
medida que se incrementa la
corriente zener, IZ.
Diodo Zener

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 Regulación zener La característica clave del diodo
zener es su capacidad de mantener el voltaje en
inversa esencialmente constante a través de sus
terminales.
 Un diodo zener que opera en condición de ruptura
actúa como regulador de voltaje porque mantiene
un voltaje casi constante a través de sus terminales
durante un intervalo especificado de valores de
corriente en inversa.
Diodo Zener

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Diodo Zener
Circuito equivalente ideal de un zener

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Diodo Zener
Circuito equivalente práctico de un zener

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Diodo Zener
Circuito equivalente práctico de un zener
Corriente mínima de
mantenimiento
IZH

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Diodo Zener
Hoja de datos

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Diodo
Zener
Prácticos con diodo Zener – Práctico N°
RL
R
RL
VL
Vcc
VR
+ -
En el circuito de la figura, se tiene diodo zener para ser utilizado como regulador de tensión. La carga
RL, necesita funcionar con una tensión de 5,6V. La fuente de c.c. es una batería de 12V.El fabricante
me dice en la hoja de datos del diodo zener, que tiene una corriente mínima de mantenimiento de
50mA.
Se pide calcular la resistencia de protección, calcular la potencia máxima de esa resistencia; la
potencia máxima del zener y dibujar la gráfica de V-I del diodo indicando el lugar de trabajo.
La corriente de la carga es de 250mA

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Diodo
Zener
Prácticos con diodo Zener – Práctico N°
RL
Vcc = 12V
VZ=5,6V
IZH= 50mA
IR=250 mA
IZH IR
IR
𝐼𝑅 = 𝐼𝑍𝐻 + 𝐼𝑅L
𝑉𝑅 = 𝑉𝑐𝑐 − 𝑉𝑍
𝑅 =
𝑉𝑅
𝐼𝑅
𝑃𝑅 = 𝑉𝑅 .
𝐼𝑅 .
𝑃𝑧 = 𝑉𝑧 .
𝐼𝑧 .
Caso particular
Iz= IZH
R
RL
VL
Vcc
VR
+ -

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Diodo Zener
R
RL
VL
Vcc
VR
+ -