¿Cuáles son las funciones de un diodo Zener?

Los diodos Zener son diodos de silicio construidos específicamente para operar en lo que se conoce como la región de ruptura. Por esta razón, también se les conoce como diodos reguladores de voltaje.

La clasificación de voltaje máximo especifica cuánto voltaje inverso puede soportar un diodo antes de que ocurra una falla. Para la mayoría, esto es al menos 50 V. Los diodos ordinarios que tienen polarización inversa tienen una corriente inversa que es tan pequeña como cero, de modo que el diodo se comporta de manera similar a un circuito abierto. Sin embargo, cuando se excede la tensión nominal máxima, se produce una gran corriente inversa y el diodo se destruye. Esta destrucción ocurre en lo que se conoce como voltaje de ruptura inversa o voltaje inverso pico (PIV). Los diodos Zener se crean para funcionar de manera óptima cuando tienen polarización inversa y, en lugar de ser destruido, conducirá la electricidad en condiciones donde los voltajes de ruptura normales de un diodo son alcanzado. Los voltajes de ruptura del diodo Zener pueden variar de 2 a 200 V.

Los diodos pueden mantener constantes voltajes de salida a lo largo de los cambios de corriente en el circuito, estabilizando así el voltaje bajo diferentes cargas. Por lo tanto, se utilizan con mayor frecuencia como reguladores de voltaje para circuitos de baja corriente. Pueden proteger los circuitos de picos de voltaje o sobrecargas o electricidad estática. Los diodos Zener también se utilizan a menudo para generar voltajes de referencia para circuitos amplificadores.

Para la regulación de voltaje, los diodos Zener se colocan en circuitos en una posición de polarización inversa paralela a la carga, como se muestra.

Los diodos operan en lo que se conoce como efecto Zener. La unión p-n está muy dopada, lo que hace que se estreche y obtenga un campo eléctrico intenso. Cuando se polariza inversamente, este campo eléctrico intenso causa ionización donde los electrones se alejan de sus órbitas de valencia, de modo que se liberan y pueden fluir.

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