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I diodi Zener



zener-diode (3K)

I diodi zener sono dei particolari diodi che sfruttano l'effetto valanga, ovvero quell'effetto che si manifesta anche nei normali diodi quando la tensione massima inversa viene superata ed il diodo comincia a condurre in entrambe le direzioni distruggendosi. Negli zener però, drogando particolarmente il semiconduttore, è possibile ottenere lo stesso effetto ma in modo controllato e solo a precisi valori di tensione, preservando l'integrità del diodo. L'effetto ottenuto collegando inversamente un diodo zener alla fonte elettrica è di stabilizzazione della tensione al valore riportato sul diodo. Questi diodi, quindi, vengono utilizzati per stabilizzare tensioni continue a piccoli amperaggi, solitamente millampere.

 

Circuito di esempio

circuito stabilizzatore diodo zener

Il diodo zener va collegato in maniera opportuna per evitare di danneggiarlo.

Nel primo caso, se collegate il diodo zener erroneamente, esso non agirà ed ai capi di A B misureremo sempre Vi.

Per ottenere l'effetto di stabilizzazione della tensione invece, il catodo va collegato al positivo dell'alimentazione mentre l'anodo al negativo. Inoltre va calcolata e messa una resistenza, tra la tensione da stabilizzare ed il diodo, altrimenti quando il diodo entra in conduzione inversa e si lascia attraversare dalla corrente (secondo caso, quando la tensione supera il valore Vz) creerebbe un cortocircuito e si distruggerebbe. 

Dunque esaminando il circuito, si nota che quando la tensione inversa (il secondo caso) supera la tensione di "breakdown" ovvero di conduzione dello zener, esso si comporta come un cortocircuito lasciandosi attraversare dalla corrente. Ai capi di A e B dunque misuriamo al posto di Vi la caduta di tensione introdotta dallo zener, ovvero Vz. Notare come la forma d'onda viene livellata, stabilizzata. Sembra chiaro dunque che per far funzionare correttamente un diodo zener bisogna superare la sua tensione Vz di qualche volt altrimenti non riesce ad entrare in conduzione ed a livellare perfettamente la tensione.

Ecco la formula per calcolare la resistenza Rz del circuito:


R1 = (Vcc-Vz)
          (Iu+Iz)


R1=Valore in Ohm della resistenza.
Vcc = Tensione d'entrata.
Vr = Tensione del diodo (è indicata sul diodo ed è quella che si troverà in uscita).
Iu = E' la corrente massima richiesta all'uscita.
Iz = E' la corrente richiesta al diodo per poter funzionare (solitamente si aggira introno ai 5-10mA).

Come sempre, se non conoscete i valori del vostro diodo zener potete cercare il datasheet su google scrivendo il codice identificativo del vostro diodo!









Il Diodo Zener
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Come utilizzare i diodi Zener per stabilizzare le tensioni a basse correnti e come calcolare la resistenza ad esso accoppiata per ottenere l'effetto desiderato



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