Como funciona o diodo zener?

FelipeCorrêa · 15 de fevereiro de 2012

Estava revisando alguns conteúdos e surgiram algumas dúvidas sobre o diodo zener. Nos circuitos como o da imagem abaixo, a corrente do zener depende da corrente do RS e da corrente exigida pela carga. Assim, como posso ter corrente indo para a carga, o zener não é um curto., então ele limita corrente?

http://4.bp.blogspot.com/_1GeZBwVo1s8/SP93Yi0Aw3I/AAAAAAAAAA8/Qe-7Bx5KKSw/s400/zener02.jpg

faller · 15 de fevereiro de 2012

Imagem abaixo???

Qual imagem???

FelipeCorrêa · 15 de fevereiro de 2012

Imagem abaixo???
Qual imagem???

Nossa cara, me desculpe mais uma vez. Editei o primeiro post.

faller · 16 de fevereiro de 2012

Imagine a fonte de entrada Ve = 20 Volts

Imagine um diodo zener de 12 Volts

Imagine que sua carga exija no máximo uma corrente de 20 mA mas que pode drenar corrente menor, chegando a 1 mA..

Como projetar corretamente o reistor RS para perfazer a função de manter estável a tensão sobre a carga???

Dois modos:

O modo marginal, no limite, que é assim:

Dimensione o RS para uma queda de 20-12 = 8 Volts com uma corrente de 20 mA

Portanto RS = 8/0,02 = 400 ohms.

Esse modo é marginal e vai ter uma estabilidade marginal também, pois a corrente no zener será

I zener mín se dará quando a carga pedir toda a corrente de 20 mA e nessa hora nenhuma corrente estará passando pelo zener..

I zener máx se dará quando a carga pedir sua menor corrente, por hipótese 1 mA e nessa hora o zener estará assumindo 19 mA

Portanto a corrente no zener oscilará entre zero e 19 mA.

Se entrares num gráfico do comportamento da tensão zener x a corrente, verás que essa tensão não se mantém assim tão regulada quando existir essa variação de 1 a 19 mSA no zener..

O modo correto de dimensionar..

"Molhe" o zener..

A expressão molhar o zener significa manter esse zener em uma pré-polarização que desloque sua opereação para uma faixa da curva aonde ele mantém uma melhor regulação da tensão em função da variação da corrente pelo mesmo..

Veja ai uma curva típica de zener e intuitivamente deverás entender do que falo..

Em nosso caso, chame esse zener a operar por volta dos 50 mA

Desse modo o reiostor RS seria de Rs = (20-12) / 0,05 = 160 ohms

Agora a variação de corrente sobre o zener será sempre 50 mA menos o que vai para a carga. Ou seja:

Iz mím = 50 mA - 20 mA = 30 mA

Iz máx = 50 mA - 1 mA = 49 mA

Com esses valores de corrente a tensão zener se manterá bastante estável em 12 Volts ou por ai perto..

Simples..

Esse tipo de regulador só serve mesmo para correntes pequenas e para referência de tensão. Lembre-se de que o zener deverá dissipar uma potência máxima igual a sua corrente máxima (através dele) multiplicada pela tensão do mesmo.

No caso 0,049A x 12 V = 588 mW. Use um zener de 1 Watt...

FelipeCorrêa · 17 de fevereiro de 2012

Imagine a fonte de entrada Ve = 20 Volts
Imagine um diodo zener de 12 Volts

Imagine que sua carga exija no máximo uma corrente de 20 mA mas que pode drenar corrente menor, chegando a 1 mA..

Como projetar corretamente o reistor RS para perfazer a função de manter estável a tensão sobre a carga???

Dois modos:

O modo marginal, no limite, que é assim:

Dimensione o RS para uma queda de 20-12 = 8 Volts com uma corrente de 20 mA

Portanto RS = 8/0,02 = 400 ohms.

Esse modo é marginal e vai ter uma estabilidade marginal também, pois a corrente no zener será

I zener mín se dará quando a carga pedir toda a corrente de 20 mA e nessa hora nenhuma corrente estará passando pelo zener..

I zener máx se dará quando a carga pedir sua menor corrente, por hipótese 1 mA e nessa hora o zener estará assumindo 19 mA

Portanto a corrente no zener oscilará entre zero e 19 mA.

Se entrares num gráfico do comportamento da tensão zener x a corrente, verás que essa tensão não se mantém assim tão regulada quando existir essa variação de 1 a 19 mSA no zener..

O modo correto de dimensionar..

"Molhe" o zener..

A expressão molhar o zener significa manter esse zener em uma pré-polarização que desloque sua opereação para uma faixa da curva aonde ele mantém uma melhor regulação da tensão em função da variação da corrente pelo mesmo..

Veja ai uma curva típica de zener e intuitivamente deverás entender do que falo..

Em nosso caso, chame esse zener a operar por volta dos 50 mA

Desse modo o reiostor RS seria de Rs = (20-12) / 0,05 = 160 ohms

Agora a variação de corrente sobre o zener será sempre 50 mA menos o que vai para a carga. Ou seja:

Iz mím = 50 mA - 20 mA = 30 mA

Iz máx = 50 mA - 1 mA = 49 mA

Com esses valores de corrente a tensão zener se manterá bastante estável em 12 Volts ou por ai perto..

Simples..

Esse tipo de regulador só serve mesmo para correntes pequenas e para referência de tensão. Lembre-se de que o zener deverá dissipar uma potência máxima igual a sua corrente máxima (através dele) multiplicada pela tensão do mesmo.

No caso 0,049A x 12 V = 588 mW. Use um zener de 1 Watt...

Para circuitos que exigem mais corrente uso regulador com transistores em configuração darlington, usei o exemplo para relembrar o funcionamento do zener, já que nas férias relaxei um pouco. Muito obrigado cara, ajudou muito como sempre.