I diodi Zener sono diodi al silicio appositamente costruiti per funzionare in quella che è nota come regione di guasto. Per questo motivo, vengono anche definiti diodi regolatori di tensione.

Voltage breakdown

Il valore massimo di tensione specifica la quantità di tensione inversa che un diodo può sopportare prima che si verifichi il guasto. Per la maggior parte, questo è almeno 50 V. I diodi ordinari che sono polarizzati inversamente hanno una corrente inversa che è così piccola da essere zero, in modo che il diodo si comporti come un circuito aperto. Quando viene superata la tensione nominale massima, viene prodotta una corrente inversa di grandi dimensioni e il diodo viene distrutto. Questa distruzione avviene con la cosiddetta tensione di breakdown inversa o tensione inversa di picco (PIV). I diodi Zener sono creati per funzionare in modo ottimale quando sono polarizzati inversamente e, invece di essere distrutti, condurranno elettricità in condizioni in cui sono raggiunte le tensioni di guasto normali di un diodo. Le tensioni di rottura del diodo Zener possono variare da 2 a 200 V.

Significato

I diodi sono in grado di mantenere tensioni di uscita costanti per tutte le variazioni di corrente nel circuito, stabilizzando così la tensione sotto carichi diversi. Sono quindi più spesso utilizzati come regolatori di tensione per circuiti a bassa corrente. Possono proteggere i circuiti da picchi di tensione, sovraccarichi o elettricità statica. I diodi Zener sono spesso utilizzati anche per generare tensioni di riferimento per i circuiti degli amplificatori.

Operazione

Per la regolazione della tensione, i diodi Zener sono posti in circuiti in una posizione polarizzata inversa parallelamente al carico, come mostrato .

Utilizza

I diodi Zener si trovano in dispositivi come alimentatori e protezioni da sovratensione.

Expert Insight

I diodi funzionano su ciò che è noto come l'effetto Zener. La giunzione p-n è fortemente drogata, il che la fa diventare stretta e ottenere un intenso campo elettrico. Se polarizzato inversamente, questo intenso campo elettrico provoca la ionizzazione dove gli elettroni vengono allontanati dalle loro orbite di valenza, in modo che diventino liberi e possano fluire.