Zener

Appunto inviato da marco1983
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Studio del diodo zener come stabilizzatore di tensione in brakdown: Diodo Zener, Regolatore a Zener (formato word pg 7) (0 pagine formato doc)

Diodo Zener Diodo Zener Il diodo Zener è progettato per poter funzionare nella zona di breakdown Il suo simbolo ( o per lo meno quello adoperato dal Cirmaker ) è il seguente La caratteristica corrente-tensione evidenzia che lo zener: se polarizzato direttamente, si comporta come un diodo normale quando è polarizzato inversamente non conduce se la polarizzazione inversa non oltrepassa la tensione di rottura quando conduce inversamente si comporta da stabilizzatore di tensione; esso, infatti, è capace di subire grandi variazioni di corrente mantenendo costante la tensione ai suoi capi Anche per lo Zener si danno dei modelli semplificativi: Nel primo modello uno zener in conduzione inversa viene assimilato ad un generatore di tensione continua, di valore pari a Vz, che assorbe corrente Nel secondo modello uno zener in conduzione inversa viene assimilato ad un generatore di tensione continua, di valore pari a Vz, che assorbe corrente con in serie la resistenza interna Rz, di piccolo valore La potenza dissipata dallo Zener è Pz= Iz*Vz I data sheet del diodo riportano, tra l'altro: la massima potenza dissipabile Pzmax, oltre la quale la temperatura del dispositivo sale oltre la massima consentita ed esso si distrugge la massima corrente permessa Izmax il valore della resistenza interna Rz per un dato valore di Iz I data sheet riportano anche la curva di riduzione e il coefficiente di riduzione ( ?Pzmax/?Ta ) della massima potenza dissipabile all'aumentare della temperatura ambiente Ta.
Infatti, se Ta aumenta, l'incremento di temperatura che il diodo può subire per arrivare a Tmax si riduce; e con esso la massima potenza dissipabile.
Regolatore a Zener Lo Zener , in conduzione inversa, è usato come stabilizzatore di tensione perché è in grado di mantenere costante la tensione ai sui capi , al variare della corrente che lo attraversa. Ecco lo schema di un semplice regolatore a Zener: Osserviamo come si comporta il regolatore al variare della tensione uscente dal raddrizzatore filtrato. La similazione evidenzia che, se aumenta Vs, aumentano Is e Iz; invece IL e Vout restano quasi costanti; analogamente se Vs diminuisce, diminuiscono Is e Iz ma IL e Vout restano quasi costanti. Vediamo ora come si comporta il regolatore al variare del carico RL Come possiamo vedere, al diminuire di RL sul carico affluisce più corrente e diminuisce quella dello Zener; viceversa se RL aumenta. Perché il regolatore funzioni correttamente è necessario che Iz: non scenda al di sotto di un certo valore Izmin, altrimenti il diodo non stabilizza bene non superi Izmax, altrimenti il diodo si distrugge. Rs va scelta, perciò, adeguatamente La corrente assorbita dallo Zener diventa elevata quando Vs è massima e il carico è staccato (IL=0); in queste condizioni Iz= (Vsmax-Vz)/Rs < Izmax E allora: Rs> (Vsmax-Vz)/Izmax La corrente assorbita dallo Zener diminuisce molto quando Vs è minima e il carico assorbe la massima corrente (IL=ILmax); in queste condizioni Iz= (Vsmin-Vz)/Rs -ILmax >