Diodo Zener: recursos, usos e dicas

Um diodo Zener é uma pequena parte usada em circuitos para manter a tensão estável.Funciona ao contrário e liga quando a tensão fica muito alta.Isso o torna útil para proteger outras peças e fornecer uma tensão fixa.Neste artigo, você aprenderá o que os diodos Zener fazem, como usá -los e por que eles são úteis em projetos eletrônicos.

Catálogo

Figura 1: Diodo Zener

Visão geral do diodo Zener

UM Diodo Zener é um tipo especial de diodo que permite que a corrente flua ao reverso quando a tensão atingir um certo limiar, comumente referido como o Tensão do diodo Zener, que define o ponto em que o regulamento começa.Os diodos normais bloqueiam a eletricidade de fluir ao contrário, mas os diodos zener são feitos para lidar com isso com segurança.Isso ajuda a manter a tensão estável em um circuito.Quando a tensão fica muito alta, o diodo Zener liga e mantém a tensão extra sob controle.É por isso que geralmente é usado em circuitos que precisam de uma tensão estável.É uma parte simples e útil que ajuda a proteger outros componentes e mantém as coisas funcionando como deveriam.

Funções do diodo Zener

Regulação da tensão

Um diodo Zener ajuda a manter a tensão em um circuito estável, mesmo que a tensão de entrada suba ou desce.Isso é importante para os circuitos que precisam de uma tensão constante para funcionar corretamente, como fontes de alimentação ou sensores.

Proteção de sobretensão

Quando a tensão em um circuito fica muito alta, o diodo Zener liga e permite que a corrente extra flua com segurança através dele.Isso protege outras partes do circuito de serem danificadas.

Referência de tensão

Os diodos Zener podem ser usados ​​para criar uma tensão constante que outras partes do circuito possam seguir.Isso é útil ao criar sistemas que precisam de uma tensão fixa e conhecida para comparar ou controlar outros sinais.

Preso da forma de onda

Os diodos Zener podem cortar a parte superior ou inferior de um sinal se ele estiver acima de um nível de tensão definido.Isso ajuda a moldar o sinal ou remover picos de tensão indesejados.

Operações de comutação

Em alguns circuitos, os diodos zener são usados ​​para ativar ou desativar partes do sistema, dependendo da tensão.Quando a tensão atinge o nível do zener, o diodo começa a conduzir, o que pode desencadear outras ações no circuito.

Principais características dos diodos zener

Opera em preconceito reverso

Os diodos Zener são feitos para funcionar quando a tensão é aplicada na direção inversa, diferentemente dos diodos normais que funcionam apenas em viés para a frente.

Tensão de quebra estável

Eles têm um ponto de tensão fixo, chamado de tensão Zener, onde começam a conduzir ao contrário.Isso os torna úteis para manter a tensão estável em um circuito.

Resposta rápida às mudanças de tensão

Os diodos de Zener podem reagir rapidamente quando a tensão for muito alta, ajudando a proteger o circuito sem demora.

Disponível em diferentes classificações de tensão

Você pode encontrar diodos Zener com muitos níveis diferentes de tensão, para que você possa escolher o certo para as necessidades do seu circuito.

Pequeno e fácil de usar

Eles são pequenos em tamanho e simples de adicionar à maioria dos projetos eletrônicos, estejam usando uma placa de ensaio ou soldando -os em uma prancha.

Diagrama de circuito de diodos de Zener

Figura 2: Diagrama de circuito de diodos Zener

Este é um circuito de diodo Zener simples usado para manter uma tensão constante.A bateria ou fonte de energia envia corrente através do resistor, o que ajuda a controlar a quantidade de fluxos de corrente.O diodo Zener é colocado na direção inversa e começa a funcionar apenas quando a tensão atinge um certo nível.Uma vez ligado, ele impede que a tensão de saída (VOUT) aumente o valor definido.O resistor protege o diodo, impedindo que muita corrente flua.

Usando um diodo Zener no design do circuito

Escolha o diodo Zener certo

Figura 3: Escolha o diodo Zener certo

Escolha um diodo Zener com uma tensão de ruptura que corresponda à tensão que você deseja manter constante no seu circuito.Por exemplo, se você precisar de uma saída de 5V, use um diodo Zener de 5V.

Conecte o diodo Zener ao contrário

Figura 4: Conecte o diodo Zener ao contrário

Coloque o diodo Zener no viés reverso, conecte seu ânodo ao lado negativo e cátodo ao lado positivo de onde deseja controlar a tensão.

Adicione um resistor de séries

Figura 5: Adicione um resistor de séries

Coloque um resistor em série com a fonte de alimentação antes do diodo Zener.Esse resistor limita a corrente que flui através do diodo e o protege contra danos.

Aplique tensão de entrada

Figura 6: Aplique tensão de entrada

Conecte a fonte de tensão CC.Verifique se a tensão de entrada é maior que a tensão do zener para que o diodo possa regular a saída corretamente.

Meça a tensão de saída

Figura 7: Meça a tensão de saída

Verifique a tensão no diodo Zener.Deve ficar perto da tensão de quebra do diodo, mesmo que a tensão de entrada altere.

Aplicações de diodos Zener

Regulação da tensão

Os diodos zener são amplamente utilizados para manter uma tensão de saída constante nas fontes de alimentação e proteger componentes sensíveis das flutuações de tensão.

Proteção de surto

Eles atuam como um dispositivo de proteção contra picos de tensão, ajudando a evitar danos aos circuitos durante surtos repentinos.

Operações de comutação

Nos circuitos lógicos digitais, os diodos Zener são usados ​​para comutação e corte de formas de onda para moldar os níveis de sinal.

Referência de tensão

Os diodos Zener fornecem uma tensão de referência estável para uso em conversores analógicos para digitais e circuitos de amplificadores operacionais.

Proteção do medidor

Eles ajudam a proteger os instrumentos de medição da tensão acidental, apertando os níveis de tensão excedentes.

Preso da forma de onda

Ao cortar partes das formas de onda de entrada, os diodos Zener ajudam na modelagem e condicionamento de sinais.

Vantagens e desvantagens dos diodos Zener

Vantagens dos diodos Zener

• Regulação precisa de tensão

Os diodos Zener mantêm uma tensão estável entre as cargas, tornando -as melhores para fontes de alimentação regulamentadas.

• Design simples

Eles são fáceis de usar e integrar em circuitos sem componentes complicados.

• econômico

Os diodos Zener são acessíveis, tornando-os adequados para aplicativos em larga escala e orçamentários.

• Tamanho compacto

Seu tamanho pequeno é perfeito para designs eletrônicos com restrição de espaço.

• Funcionalidade dupla

Eles podem trabalhar tanto como reguladores de tensão quanto como elementos de proteção contra sobretensão.

Desvantagens dos diodos Zener

• Capacidade atual limitada

Eles podem lidar com apenas pequenas quantidades de corrente, inadequadas para aplicações de alta potência.

• Sensibilidade à temperatura

Seu desempenho pode variar com as mudanças de temperatura, afetando a estabilidade da tensão.

• Não é bom para alta eficiência

A regulação baseada em zener pode desperdiçar energia em sistemas maiores, devido ao fluxo de corrente contínua.

• Geração de ruído

Os diodos Zener podem introduzir ruído elétrico em circuitos analógicos sensíveis.

Comparação de diodos regulares de Zener vs

Recurso	Diodo regular	Diodo Zener
Direção atual	Permite atual em uma direção (para a frente)	Permite a corrente em ambas as direções, mas conduz a reverso somente após a tensão de quebra
Tensão reversa	Bloqueia a tensão reversa;pode ser danificado se excedido	Projetado para operar em quebra reversa com segurança
Uso principal	Retificação	Regulação de tensão e proteção de sobretensão
Comportamento de colapso	O colapso é destrutivo	A quebra é controlada e útil
Controle de tensão	Não é bom para controle de tensão	Mantém uma tensão fixa no viés reverso
Posição do circuito	de acordo com a frente	reverso tendencioso

Erros comuns a serem evitados ao trabalhar com diodos Zener

• Nenhum resistor de séries: Se você não usar um resistor com o diodo Zener, muita corrente pode passar por ele.Isso pode danificar o diodo.

• Usando a tensão abaixo do Zener: Um diodo Zener funciona apenas quando a tensão reversa atinge seu nível definido.Se a tensão for menor que isso, não fará seu trabalho.

• Polaridade incorreta: Os diodos Zener precisam ser conectados ao reverso ao trabalho.Se você os conectar da maneira errada, eles não regularão a tensão.

• Exceder a classificação de energia: Os diodos Zener só podem lidar com uma certa quantidade de energia.Se houver demais fluir, o diodo pode superaquecer e parar de funcionar.Verifique se a tensão e a corrente permanecem dentro da faixa segura.

Conclusão

Os diodos Zener ajudam a manter a tensão segura e constante em um circuito.Eles são fáceis de usar, de tamanho pequeno e funcionam bem em muitos dispositivos.Por serem de baixo custo e confiáveis, são ótimos para uso em massa.Se você quiser pedir os diodos Zener, entre em contato conosco para obter detalhes.