Diodos Zener roscados
(13)Los diodos Zener son una familia de elementos semiconductores y un subgrupo de diodos, que son conductores de corriente asimétricamente, es decir, que tienen diferentes propiedades dependiendo de su dirección de polarización.
Los diodos Zener, cuando tienen polarización directa, exhiben propiedades idénticas a las de los diodos semiconductores ordinarios. Esto significa una disminución en el voltaje aplicado a sus terminales al nivel de aproximadamente 0.7V. La diferencia es su comportamiento en polarización inversa. En el caso de los diodos semiconductores ordinarios, la superación del valor de la tensión inversa nominal especificada por el fabricante provoca su ruptura, lo que, si la corriente que circula por el diodo no se limita en este punto, sin duda provocará su daño. Además, incluso con tal limitación, el componente aún puede dañarse debido al sobrecalentamiento. Sin embargo, el valor de voltaje inverso para los diodos semiconductores ordinarios no se proporciona con gran precisión, por lo que la discrepancia entre el valor que se encuentra en la documentación y el real puede ser de varios porcentajes.
En el caso de un diodo Zener, el valor del voltaje que genera un diodo con polarización inversa se da con mucha mayor precisión. Esto se llama voltaje Zener o voltaje de ruptura de avalancha. Si se excede el valor de este parámetro, para un rango muy amplio de corriente que fluye a través del diodo, el voltaje en sus terminales permanece casi constante, lo que se puede ver claramente en el tercer cuarto de cualquier ejemplar característica del diodo Zener, en forma de dependencia corriente-voltaje. Como en el caso de los diodos ordinarios, si la corriente en el momento de la ruptura del diodo Zener está adecuadamente limitada y la potencia emitida no es demasiado alta, no lo dañará. Sin embargo, los diodos Zener se fabrican especialmente para tener una ruptura controlada, por lo que es mucho más difícil dañarlos de esta manera. Si se usa un diodo Zener en un sistema electrónico, casi siempre está protegido contra el flujo de demasiada corriente, porque esperamos que fluya en su dirección inversa con bastante frecuencia o incluso de forma continua, lo que no se puede decir en el caso de los diodos semiconductores ordinarios.
Diodo Zener - propiedades y aplicación
Los diodos Zener con un valor de voltaje inverso bajo, conducen la corriente en sentido inverso debido al llamado efecto Zener. Estos diodos tienen uniones pn altamente dopadas. En el caso de elementos con un voltaje Zener alto, se produce la llamada ruptura por avalancha. Vale la pena señalar que ambos efectos ocurren para cada uno de estos diodos, independientemente del valor del voltaje inverso nominal, aunque uno de ellos puede ser mayoritariamente dominante.
Para aproximarnos mejor al comportamiento de los diodos Zener, vale la pena considerar el caso de un sistema simple en el que se colocará un diodo de este tipo entre las salidas de la fuente de alimentación regulada, y una de sus salidas se conectará en serie. con una resistencia correctamente seleccionada que limita la corriente que fluye a través de ella al valor apropiado y para la cual la estabilización de voltaje funcionará de manera más eficiente. El valor de resistencia de esta resistencia a menudo se proporciona en la documentación de un componente electrónico determinado. Cuando el diodo se polariza en la dirección inversa, mientras aumenta el voltaje de suministro, la diferencia de voltaje en las salidas del diodo será la misma que indica la pantalla de la fuente de alimentación. Sin embargo, si este valor se supera por encima del voltaje de ruptura de un diodo dado, la diferencia de voltaje en sus terminales seguirá siendo igual al voltaje Zener, incluso si aumentamos gradualmente el voltaje generado por la fuente de alimentación. Se puede decir que el diodo Zener estabiliza el voltaje.
Sin embargo, los diodo Zener no deben usarse para la estabilización de voltaje con la intención de alimentar algún sistema electrónico. Para este propósito, se utilizan estabilizadores de voltaje dedicados, como el popular estabilizador LM317. La principal diferencia entre los dos componentes es la corriente que pueden pasar entre sí. Mientras que en el caso del estabilizador LM317 es un valor de unos 1,5A, en el caso de los diodos Zener serán valores a partir incluso de unos 5mA, aunque en el caso de los diodos Zener de tornillo, que son mucho más grande que sus contrapartes SMD o SMD THT, es posible conducir corrientes de alrededor de 0.5 a 0.6A. Estos valores, sin embargo, pueden diferir significativamente según el modelo específico, ya que puedes encontrar, por ejemplo, diodos THT Zener capaces de transmitir incluso 1.5A.
Por las razones descritas anteriormente, los diodos Zener se utilizan relativamente raramente como fuente de voltaje estabilizado y solo para sistemas que consumen poca corriente, mientras que su principal aplicación es actuar como fuente de voltaje de referencia, por ejemplo, en fuentes de alimentación estabilizadas, aunque son también se utiliza como elemento de protección y anti-sobretensión, por ejemplo, contra descargas electrostáticas (ESD) u otros picos de tensión transitorios.
Diodos Zener de tornillo
Los diodos Zener de tornillo es un subtipo específico de diodos Zener, que tienen una de sus conexiones en forma de tornillo, por lo que su montaje se denomina "atornillado". La segunda conexión tiene la forma de una placa con un orificio al que debe soldar. También se determina su estructura, informando sobre cuál de las conexiones se encuentra en el perno (ánodo [+] o cátodo [-]). Hay dos tipos de carcasas con diodos Zener de tornillo, son DO4 y DO5. En comparación con los diodos SMD o THT, también tienen potencias mucho más altas que pueden disipar, de las cuales los dos valores más populares son 10W y 50W, mientras que el voltaje Zener para estos elementos puede variar desde aproximadamente 3.9V hasta tanto como 200V. Vale la pena saber que la diversidad de estos valores es considerable. Los hay de 4,3V, 4,7V, 5,1V, 5,6V, 6V, 6,2V, 6,8V [...].Como puede ver, la graduación de las clasificaciones de voltaje inverso para los diodos Zener es bastante buena, por lo que encontrar el componente adecuado para su electrónica no debería ser un problema.
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