Um diodo zener é usado para regular a tensão em um circuito, revertendo a corrente de tensão de ruptura em um circuito.
Os circuitos de um aparelho eletrônico exigem que as tensões sejam reguladas. Diodos são os componentes eletrônicos que atendem a esse requisito. Um diodo zener é usado para regular a tensão em um circuito, revertendo a corrente de tensão de ruptura em um circuito. Um diodo mostra uma queda de tensão por causa de sua tensão interna de junção e resistência interna. O material semicondutor e suas concentrações de dopagem determinam quanta queda de tensão ocorre em um diodo. Um diodo zener é geralmente conectado ao terminal positivo de um amplificador operacional e o outro terminal à fonte de alimentação.
Para ilustrar, um diodo zener com uma tensão de ruptura zener de 2,5 V registrará uma queda de tensão de 2,5 V se a tensão de polarização reversa for aplicada a ele e for maior do que sua tensão zener. O controle da tensão de ruptura é feito com precisão durante o processo de dopagem. Assim como os resistores, os diodos também têm níveis de tolerância em que as tolerâncias de 5% e 10% são as mais amplamente utilizadas.
Bateria repele buracos
Quando usado como polarização direta, o ânodo do diodo zener é conectado ao terminal positivo de uma fonte de tensão, como uma bateria, e o terminal negativo é conectado ao seu cátodo. Sob essa condição, o terminal positivo da bateria repele os orifícios dentro do material tipo p em direção à junção PN. A quebra da ligação do par de elétrons dentro do tipo p e do tipo n produz um fluxo de elétrons no circuito ao qual o diodo está conectado. Quando o diodo é conectado com polarização direta, a corrente fluirá no circuito externo na direção negativa para positiva.
O diodo zener é projetado especificamente para reduzir bastante a tensão zener.
Um diodo zener também pode ser usado como polarização reversa. Para usar o diodo dessa maneira, seu ânodo deve ser conectado ao terminal negativo da bateria e seu cátodo deve ser conectado ao terminal positivo. Nessa condição, os orifícios dentro do material do tipo p são atraídos para o terminal negativo da bateria e para longe da junção pn. Ao mesmo tempo, os elétrons livres dentro do material do tipo n são atraídos para o terminal positivo da bateria e para longe da junção. Nesta condição, nenhuma corrente fluirá no circuito externo.
Quando o diodo é usado em um circuito retificador de meia onda, ele é conectado a uma fonte de tensão alternada. O diodo zener nesta condição é polarizado alternadamente para frente e, em seguida, polarizado reversamente durante cada ciclo. A corrente passa pela carga do circuito apenas durante a metade de cada ciclo da tensão de entrada, por isso o circuito é chamado de circuito retificador de meia onda.
Quando o diodo é usado em um circuito retificador de onda completa, dois diodos devem ser conectados na fonte de tensão. Os circuitos retificadores de onda completa são aqueles que retificam todo o ciclo de uma tensão aplicada.
O diodo zener permite a corrente na direção direta, mas inverte sua direção se a tensão for maior do que a tensão zener ou a tensão de ruptura. O diodo zener é projetado especificamente para reduzir bastante a tensão zener. Com sua junção pn dopada que permite que os elétrons sejam transferidos para a banda de condução do material do tipo n a partir da banda de valência do material do tipo p, o diodo zener, que agora está em estado de polarização reversa, exibirá um colapso controlado. Nesse estado, o diodo zener permite que a corrente mantenha a tensão através do diodo zener para interromper a tensão.
