Diodo Zener

Diodo Zener Concepto: Un diodo zener es un dispositivo semiconductor capaz de regular o estabilizar las tensiones aplicadas entre sus electrodos. Es un elemento que mantiene constante las tensiones se aplicadas entre sus electrodos (ánodo y cátodo), su comprobación no solo se basa en conocer su estado físico, con frecuencia se necesita conocer además la tensión zener para la cual fue diseñado.

El Diodo Zener siempre se utiliza en polarización inversa, en donde la corriente desea circular en contra de la flecha que representa el mismo diodo.

Descripción

En escencia, un diodo zener puede tener la misma apariciencia física que un diodo rectificador común, hoy día existe en el mercado una una gran variedad de diodos cuyos diseños y tamaños pueden confundirnos fácilmente siendo imposible identificar el uno del otro. Cuando estamos en presencia de un montaje electrónico, el diodo zener puede ser fácilmente identifido por su forma de conexión, donde se puede apreciar como a diferencia de los diodos rectificadores comunes, el diodo zener se conecta en paralelo con la carga y en sentido inverso para que pueda realizar la función de estabilizador, además siempre estará asociado a las líneas de alimentación del equipo, aspecto este que lo descarta con facilidad.

El zener como todo diodo semiconductor consta de dos electrodos, el ánodo y el cátodo, por lo general presentan grabado en su cuerpo la simbología e incluso especifican muchas veces el voltaje para el que fue diseñado, pero esta grabación puede borrarse con el paso del tiempo y agrabarse más por la manipulación del dispositivo, cosa esta que impide o dificulta en muchos casos la identificación eficiente del componente.

Comprobación con el Ohnmetro

La comprobación del estado físico de un diodo zener no difiere a la de un [diodo rectificador convencional]], por lo que puede llevarse a cabo de forma similar al de los diodos rectificadores, el zener como todo diodo rectificador está compuesto por dos regiones con conductivilidad diferentes, una del tipo P llamada ánodo, y la otra del tipo N conocida como cátodo, por lo que al aplicar una tensión eléctrica a través de sus electrodos puede quedar polarizado de dos formas distintas, siendo estas:

1. Polarización directa.
2. Polarización inversa.

El Ohnmetro, a través de sus puntas de prueba aplica una tensión contínua al componente bajo prueba, esta tensión provoca que el dispositivo quede polarizado de manera directa o inversa, si por ejemplo, la punta positiva del instrumento es aplicada al ánodo del diodo y la punta o terminal negativo al cátodo, estaremos polarizando el diodo de manera directa, en estas condiciones a través del diodo pasará una corriente cuya intensidad dependerá de la tensión aplicada a él y de las propiedades del dispositivo, si se trata de un instrumento analógico este medirá un valor de resistencia determinado por medio de la aguja y la escala del instrumento.

Si por el contrario se trata de un instrumento digital, éste registrará de inmediato la lectura de esta resistencia en forma de dígitos. Sin embargo, cuando el diodo es polarizado de forma inversa, esto sucede cuando la punta de prueba positiva es aplicada al cátodo y la punta negativa al ánodo, en estas condiciones el dispositivo presenta una alta resistencia interna lo que produce una circulación de corriente tan escasa que se concidera despreciable, en este caso ambos instrumentos deberán experimentar mediciones de muy alta resistencia, de no ser así el dispositivo puede estar dañado.

Estado físico

Al comprobar un diodo zener, este puede estar en uno de los siguientes estados:

1. Bueno
2. Abierto
3. Cortocircuito
4. En fuga.

No obstante, el comprobar o verificar el estado de un diodo zener mediante un ohnmetro no nos permite saber el voltaje zener, es decir, el voltaje para el cual fue construido. Los circuitos que se muestran a continuación te permitirán identificar este voltaje zener.

Funcionamiento

El dispositivo cuenta de sos seciones.

Secciones

Primera

Un oscilador montado sobre el transistor BC 547 del tipo NPN el que se encuentra realimentado a través del circuito secundario del transformador y cuyo devanado central se emplea para alimentar el circuito con 6 V, el ajuste del oscilador se procede a través de la resistencia variable de 10 K, la tensión generada por el oscilador es inducida al bobinado de 220v, donde posteriormente es rectificada, filtrada y limitada por medio de las resistencias de 1 Megahomio y 10 Kilos respecticamente y aplicada al zener, el cual cortará el nivel de voltaje para el cual está fabricado. Con un voltímetro de tensión continua podremos saber con presición el valor de esa tensión.

Segunda

Este dispositivo es mucho más simple que el primero y consta de unos pocos componentes.

Listado de componentes

R1

470 Ohomios

R V1

Resistencia variable (10 K)

Fuente de alimentación

La fuente de alimentación de corriente directa puede ser una batería o un transformador que entregue corriente directa, su voltaje estará en dependencia del voltaje del zener a comprobar, con 25 voltios es posible comprobar diodos zener de hasta 24 voltios.

Funcionamiento

La batería o fuente de alimentación es la encargada de suministrar el voltaje de exploración para el diodo zener a pruebas, la resistencia R1 hace de limitador de corriente, pero forma a la vez junto con la resistencia variable RV1 un divisor resistivo, cuya tensión resultante es entregada a los puntos 1 y 2, puntos de conexión del diodo a prueba, resulta imprescindible que antes de comprobar un diodo zener, se chequee la existencia de 0 voltio entre los puntos de salida 1 y 2, es importante que el voltímetro de corriente directa se conecte tal como aparece en la figura, de lo contrario el diodo a prueba puede resultar afectado, una vez que los puntos 1 y 2 se encuentren a 0 voltio, se procede a colocar el diodo zener según muestra la figura (en sentido inverso) y luego ajustando suavemente el potenciómetro RV1 se chequeará mediante el voltímetro el voltaje que deberá ser creciente hasta tanto el diodo zener alcance su tensión zener, es entonces cuando el voltímetro detendrá la lectura a pesar del movimiento del potenciometro RV1.La lectura tomada por el voltímetro será el valor de la tensión zener.

Fuentes

• Markus, John : Manual de Circuitos Electrónicos. Alfaomega, Marcombo. Consultado: Octubre, 2011.
• Electrónica General – Dispositivos Básicos y Analógicos - Antonio Gil Padilla 1989 - Editorial Mc Graw Hill. Consultado: Octubre, 2011.
• MANUAL TECNICO. Libro 4 - Experiencia . Consultado: Octubre, 2011.
• Título:ABC del joven radiotécnico Editorial Mir. Moscú, Autor: V.G. Borísov
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