Diodo Zener

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Fotografía de un Diodo Zener

Un diodo Zener, es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas. Llamados a veces diodos de avalancha o de ruptura, el diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.

[editar] Símbolo esquemático

El diodo Zener se representa en los esquemas con el siguiente símbolo:

[editar] Resistencia Zener

Un diodo zener, como cualquier diodo, tiene cierta resistencia interna en sus zonas P y N; al circular una corriente a través de éste se produce una pequeña caída de tensión de ruptura.

En otras palabras: si un diodo zener está funcionando en la zona zener, un aumento en la corriente producirá un ligero aumento en la tensión. El incremento es muy pequeño, generalmente de una décima de voltio.

Los diodos Zener mantienen la tensión entre sus terminales prácticamente constante, cuando están polarizados inversamente, en un amplio rango de intensidades y temperaturas, por ello, este tipo de diodos se emplean en circuitos estabilizadores o reguladores de la tensión tal y como el mostrado en la figura.

Eligiendo la resistencia R y las características del diodo, se puede lograr que la tensión en la carga (R_L) permanezca prácticamente constante dentro del rango de variación de la tensión de entrada V_S.

Para elegir la resistencia limitadora R adecuada hay que calcular primero cuál puede ser su valor máximo y mínimo, después elegiremos una resistencia R que se adecue a nuestros cálculos.

$Rmin=\frac{Vsmax-Vz}{ILmin+Izmax}$

$Rmax=\frac{Vsmin-Vz}{ILmax+Izmin}$

Donde:

$R m i n$ es el valor mínimo de la resistencia limitadora.
$R m a x$ es el valor máximo de la resistencia limitadora.
$V s m a x$ es el valor máximo de la tensión de entrada.
$V s m i n$ es el valor mínimo de la tensión de entrada.
$V z$ es la tensión Zener.
$I L m i n$ es la mínima intensidad que puede circular por la carga, en ocasiones, si la carga es desconectable, ILmin suele tomar el valor 0.
$I L m a x$ es la máxima intensidad que soporta la carga.
$I z m a x$ es la máxima intensidad que soporta el diodo Zener.
$I z m i n$ es la mínima intensidad que necesita el diodo zener para mantenerse dentro de su zona zener o conducción en inversa.