Mostrar código-fonte de Diodo Zener

[[Ficheiro:Zener diode symbol.svg|right|250px|thumb|Símbolo do Diodo zener.]]

'''Diodo Zener''' (também conhecido como '''diodo regulador de tensão''' , '''diodo de tensão constante''', '''diodo de ruptura''' ou '''diodo de condução reversa''')<ref name="Zener1" /> é um dispositivo ou [[componente eletrônico]] semelhante a um [[diodo semicondutor]], especialmente projetado para trabalhar sob o regime de condução inversa, ou seja, acima da [[tensão de ruptura]] da [[junção PN]], neste caso há dois fenômenos envolvidos o [[efeito Zener]] e o [[efeito avalanche]].<ref name="Zener1" >{{citar web |url=http://www.cp.utfpr.edu.br/chiesse/Eletronica/Outros_diodos.pdf |título=Outros tipos de diodos |acessodata=21/12/2010 |acessoano=2010 |primeiro=Luiz |ultimo=Chiesse |data=01/04/2003 |formato=PDF |obra=Eletrônica |publicado= |paginas= |língua=Português |arquivourl= |citação= }}</ref> O dispositivo leva o nome em homenagem a [[Clarence Zener]], que descobriu esta propriedade elétrica.<ref>{{citar jornal |autor=Seitz, Frederick |data= |ano=1986 |mes=09 |titulo=On the occasion of the 80th birthday celebration for Clarence Zener: Saturday, November 12, 1985 |jornal=Journal of Applied Physics |volume=60 |numero=6 |paginas=1865 - 1867 |editora= |local= |issn=0021-8979|url=http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=5079203 |lingua2=en  |acessadoem=21/12/2010 |aspas= }}</ref><ref>{{citar web|url=http://www.fact-index.com/c/cl/clarence_zener.html|titulo=Clarence Zener|autor=|data=|publicado=|acessodata=21/12/2010}}</ref>

== Fabricação ==
O diodo Zener difere do [[diodo]] convencional pelo fato de receber uma [[dopagem]] (tipo N ou P) maior, o que provoca a aproximação da curva na região de avalanche ao eixo vertical. Isto reduz consideravelmente a [[tensão]] de ruptura e evidencia o efeito Zener que é mais notável à tensões relativamente baixas (em torno de 5,5 [[Volt]]s).<ref name=Dorf93>Richard C. Dorf (ed.) ''The Electrical Engineering Handbook'', CRC Press, Boca Raton, 1993, ISBN 0-8493-0185-8 pg.457</ref>

==Diodo==
{{Ver artigo principal|[[Diodo semicondutor|Diodo]]}}
[[Ficheiro:V-a characteristic Zener diode.svg|thumb|250px|Característica corrente-tensão de um diodo zener com a tensão reversa de 17 volts. Note a mudança de escala na tensão direta e reversa.]]
Qualquer diodo inversamente polarizado praticamente não conduz corrente desde que não ultrapasse a tensão de ruptura. Na realidade, existe uma pequena corrente inversa, chamada de corrente de saturação, que ocorre devido unicamente à geração de pares de [[elétron]]-[[lacuna]] na região de carga espacial, à [[temperatura ambiente]]. No ''diodo Zener'' acontece a mesma coisa. A diferença é que, no diodo convencional, ao atingir uma determinada tensão inversa, a corrente inversa aumenta bruscamente (efeito de avalanche), causando o [[efeito Joule]], e consequentemente a dissipação da [[energia térmica]] acaba por destruir o dispositivo, não sendo possível reverter o processo. No ''diodo Zener'', por outro lado, ao atingir uma tensão chamada de Zener (geralmente bem menor que a tensão de ruptura de um diodo comum{{carece fontes}}), o dispositivo passa a permitir a passagem de correntes bem maiores que a de saturação inversa, mantendo constante a tensão entre os seus terminais. Cada ''diodo Zener'' possui uma tensão de Zener específica como, por exemplo, 5,1 Volts, 6,3 Volts, 9,1 Volts, 12 Volts e 24 Volts.

Quanto ao valor da corrente máxima admissível unilateralmene,existem vários tipos de [[diodo]]s. Um dado importante na especificação do componente a ser utilizado é a potência do dispositivo. Por exemplo, existem diodos Zener de 400 mili [[Watt]]s e 1 Watt. O valor da corrente máxima admissível depende dessa potência e da tensão de Zener. É por isso que o diodo Zener se encontra normalmente associado com uma [[resistência]] ligada em série, destinada precisamente a limitar a corrente a um valor admissível.

== Aplicações ==
[[Image:Zener 3D and ckt.png|right|100px|thumb|Díodo de Zener]]
O diodo Zener pode funcionar [[polarização|polarizado]] diretamente ou inversamente. Quando está polarizado diretamente, funciona como outro diodo qualquer, não conduz [[corrente elétrica]] enquanto a tensão aplicada aos seus terminais for inferior a aproximadamente 0,6 Volts no diodo de [[silício]] ou 0,3 Volts no diodo de [[germânio]].<ref name="Zener1"/> A partir desta tensão mínima começa a condução elétrica, que inicialmente é pequena mas que aumenta rapidamente, conforme a curva não linear de corrente versus tensão. Por esse fato, a sua tensão de condução não é única, sendo considerada dentro da faixa de 0,6 a 0,7 Volts para o diodo de silício. O diodo zener pode ser utilizado com fonte de ruído branco quando operando na sua região de ruptura.{{carece fontes}}

[[Image:Zener diode voltage regulator.svg|220px|center]]

Devido a esta característica, os diodos Zener são freqüentemente usados como reguladores de tensão. Por exemplo, no diagrama de circuito:

* se <math>U_{in} < |V_{zener}|, U_{out} = U_{in}</math></br>
<!-- Original Wikidificado U<sub>in</sub> < |V<sub>zener</sub>|, U<sub>out</sub> = U<sub>in</sub> -->
* se <math>U_{in} > |V_{zener}|, U_{out} = V_{zener} </math></br>
<!-- Original Wikidificado U<sub>in</sub> > |V<sub>zener</sub>|, U<sub>out</sub> = V<sub>zener</sub> -->
Considerando o valor <math>V_{zener}</math> em [[valor absoluto]].

=== Calculos ===
==== Corrente Máxima no Zener ====
Para que não danifique o componente

<math>P_{z}= V_{z} \cdot I_{Zmax}</math><br />

<math>I_{Zmax} = \frac{P_{z}}{V_{z}}</math>

==== Corrente Mínima ====
<math>I_{Zmim} = I_{Zmax} \cdot acn 0,15</math>

==== Cálculo do Resistor limitador  ====
Adiciona-se <math>R_z</math> para limitar a corrente no zener.<br />

<math>R_{Zmim} = \frac{V_{cc} - V_z}{I_{Zmax}}</math>

<math>R_{Zmax} = \frac{(V_{cc} - V_z)}{I_{Zmin}}</math>

<math>R_z = \frac{(R_{Zmim} + R_{Zmax})}{2}</math>

<math>R_{Zmim} < R_{z} < R_{Zmax}</math>

==== Definições ====
* <math>V_z</math> : tensão no Zener (parâmetro do diodo, vem do fabricante)
* <math>P_z</math> : potência do Zener (parâmetro do diodo, vem do fabricante)
* <math>I_z</math> : corrente do Zener
* <math>V_{cc}</math> : tensão média na carga (valor da fonte de tensão)
* <math>R_s</math> : resistor limitador de corrente
* <math>R_l</math> : carga
* <math>R_z</math> : resistência do Zener
* <math>I_{mrl}</math> : corrente média na carga
* <math>I_{Zmim}</math> : corrente Mínima de Zener
* <math>I_{Zmax}</math> : corrente Máxima de Zener
{{Commonscat|Zener diodes}}
Esse método foi utilizado considerando uma tensão constante de entrada.

== {{Ver também}} ==
* [[Diodo]]
* [[Diodo Schottky]]
* [[Diodo túnel]]
* [[LED|Diodo emissor de luz]]
* [[Fotodiodo]]
* [[Varicap]]
* [[Transistor]]
{{Portal de eletrônica}}



<!-- Predefinição-->
{{referências}}
{{DEFAULTSORT:Diodo Semicondutor}}
{{Portal3|Ciência|Eletrônica}}

<!-- Categorias -->
[[Categoria:Componentes eletrônicos]]
[[Categoria:Física]]
[[Categoria:Semicondutores]]

<!-- InterWikis -->

[[ml:സെനര്‍ ഡയോഡ്]]