Diodo Zener

Características, Funcionamiento y Ejemplos
Diodo Zener
» El diodo Zener es
un diodo de silicio que se ha
construido para que funcione en las
zonas de rupturas o en zona inversa,
recibe ese nombre por su inventor, el
Dr. Clarence Melvin Zener. El diodo
zener es la parte esencial de
los reguladores de tensión casi
constantes, con diferencia de que se
presenten grandes variaciones de la
tensión de red, de la resistencia de
carga y temperatura.
Diodo Zener
» Cuando se alcanza la denominada
tensión Zener en polarización
inversa, el diodo recorta la onda de
tensión, de este modo mantiene la
tensión constante entre sus
terminales dentro de ciertos
márgenes. Si la corriente es muy
pequeña la tensión empezará a
disminuir, pero si es excesiva puede
destruir el diodo.
» Esta propiedad hace que el diodo

Zener sea utilizado como regulador
de tensión en las fuentes de
alimentación.
» Son mal llamados a
veces diodos de
avalancha, pues
presentan
comportamientos
similares a estos, pero
los mecanismos
involucrados son
diferentes.
Diodo Zener
Pequeño diodo Zener
Tipo Semiconductor
Símbolo electrónico
Configuración Ánodo y Cátodo (se polariza inversamente,

con respecto al diodo convencional)
» Si a un diodo Zener se le aplica una corriente
eléctrica de Ánodo al Cátodo toma las
características de un diodo rectificador básico.
» Pero si se le suministra una corriente inversa, el
diodo solo dejara pasar un voltaje constante.
» En conclusión: el diodo Zener debe ser
polarizado al revés para que adopte su
característica de regulador de tensión. y su
símbolo es como un diodo normal pero tiene 2
terminales a los lados. Este diodo no se
comporta como un diodo convencional en
condiciones de alta corriente, porque cuando
recibe demasiada corriente este no se quema
sino que se apaga
Como usar un
diodo Zener
» Un diodo zener es usado sobre una polarización
inversa, como limitador de voltaje o regulador
básico.
» Supóngase que tenemos una fuente de voltaje
de 12v y queremos limitar el voltaje de salida
para 7.5v.
» Si seleccionamos un diodo zener 1N4737 7.5v
de acuerdo con su hoja de referencia podemos
ver que:
lzt = 34mA que es la corriente mínima necesaria para llegar a Vz,
y Izm = 121 mA es la corriente máxima admisible.
Entonces un buen punto para empezar es lz = 80 mA cerca de la

media. Complementemos la información con el siguiente circuito.
» RL es una resistencia que limita la corriente,
necesaria para no aplicar directamente los 12v al
diodo zener.
» Antes de nada, si no existe voltaje conectado a la
salida, la diferencia de potencial es la siguiente:
» Necesitamos 80mA, usando la ley de Ohm,

calculamos el valor de la resistencia.
» ¿Pero que pasa si se conecta la salida, tomando una corriente
de por ejemplo, 20mA? . Del problema anterior tenemos que:
» La tensión en la entrada se mantiene en 12v, y la

tensión zener es siempre alrededor de 7.5v, entonces la
corriente en la resistencia es la misma que antes. Sólo
que ahora esta corriente total se distribuye, a la salida le
corresponden 20 mA y 60 mA permanecen en el diodo
Zener. Esto es válido, siempre que la corriente Iz no este
debajo Izt = 34mA, manteniendo el diodo zener cerca de vz
= 7.5Volt. Eso es decir que la corriente máxima
disponible para la carga es:
Diodo Zener
Ejemplos
Ejercicio 1
En este ejercicio se utiliza un diodo
Zener una resistencia y una resistencia
variable.
Determine el rango de los valores de RL
que mantienen un voltaje VRL=10v y la
potencia máxima nominal del diodo.
Fórmulas:
VL=VZ=(RL*VI)/RL+R VR=VI-VZ
RLmin=RVZ/VI-VZ IR=VR/R
Imax=VZ/RLmin IZ=IR-IL.
RLmin=(10)(1k)/50v-10=250 ohms
ILmin=IRs-IZmax=VRs/Rs- IZmax
ILmin=(50v)-(10v)/1k - 32mA=
0.008A
RLmax (10v)/(0.008)= 1250
ohms
Pmax nom =VZmax=(10)(32mA)=320Mv
Ejercicio 2
Determine el rango de valores de Vi que
polarizan al Zener en inversa.
Vz=20v Izmax=60 mA
VI=((1200+220)/1200)(20) = 23.66v
IRmax= Izmax+IL=60mA+1.666E-
2mA=76.66mA
donde : V=IR
VImax=IRSmax=RS+Vz
=76mA(220hom)+
20V=36.72v.
I=20v/1.2K=1.666E-2
Uso en la
vida Diaria
» Cuando el voltaje excede cierto límite establecido
que el aparato eléctrico puede soportar, el
estabilizador trabaja para evitar que se dañe el
mismo.
» Un protector de picos consta de los siguientes

componentes:
 Un fusible o un protector termomagnético que desconecta el circuito cuando
se está sobrepasando el límite de corriente, o en caso de un cortocircuito.
 Un transformador.
 Resistencia variable.
 Diodo Zener también conocido como diodo de supresión de voltaje.
Funcionamiento
» La tensión que llega a las tomas de corriente de los hogares, no es adecuada, en
general, para alimentar los aparatos electrónicos, ya que es una tensión cuyo valor
y sentido de circulación cambia periódicamente. La mayoría de los circuitos
electrónicos necesitan una tensión de menor amplitud y valor continuo en el
tiempo.
» Lo primero que se hace es reducir esta tensión con un transformador, después

se rectifica para que circule en un solo sentido, y luego se añade un filtro que
absorberá las variaciones de tensión; todos estos bloques componen la fuente de
alimentación regulada básica.
» Para circuitos más sensibles o para dar una alimentación de mayor calidad, se hace
necesaria la inserción en la fuente de alimentación del bloque regulador de tensión,
el cual va a proporcionar una tensión constante, además de disminuir el
pequeño rizado que queda en la tensión tras pasar por el filtro.
Necesidad de Regulación
» Electronic Circuits Design For Beginners -
Chapter 7
˃ Learn electronics as a hobby, for industrial and home automation
˃ Max Iskram
» Wikipedia.org
˃ http://es.wikipedia.org/wiki/Regulador_de_tensi%C3%B3n
˃ http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_Zener
» Electrónica teoría de circuitos.

˃ Robert Boylestad y Louis Nashelsky.
˃ Editorial: Prentice Hall.
Bibliográfia
Gracias

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Características, Funcionamiento y Ejemplos

» Esta propiedad hace que el diodo

Pequeño diodo Zener

Configuración Ánodo y Cátodo (se polariza inversamente,

Entonces un buen punto para empezar es lz = 80 mA cerca de la

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» La tensión en la entrada se mantiene en 12v, y la

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» Lo primero que se hace es reducir esta tensión con un transformador, después

» Electrónica teoría de circuitos.

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