Di Kim Lewis Aggiornato il 24 marzo 2022
I diodi Zener sono diodi al silicio specializzati progettati per funzionare nella regione di guasto, guadagnandosi così il soprannome di diodi regolatori di tensione.
La tensione nominale massima indica la tensione inversa più alta che un diodo può tollerare prima di entrare in guasto. I valori nominali tipici partono da 50 V. Mentre un diodo normale, quando polarizzato inversamente, presenta una corrente trascurabile e si comporta come un circuito aperto, il superamento della sua tensione massima provoca una grande corrente inversa che può distruggere il dispositivo. I diodi Zener, tuttavia, sono deliberatamente progettati per condurre senza danni in questo regime di polarizzazione inversa. Le loro tensioni di rottura vanno da 2 V a 200 V, a seconda del livello di regolazione richiesto.
Poiché mantengono una tensione di uscita quasi costante al variare delle correnti di carico, i diodi Zener sono il componente di riferimento per la regolazione della tensione a bassa corrente. Proteggono inoltre i circuiti da picchi di tensione, sovraccarichi e scariche statiche e forniscono tensioni di riferimento precise per gli stadi dell'amplificatore.
Per la regolazione della tensione, un diodo Zener è collegato in polarizzazione inversa, parallelo al carico. Quando la tensione di alimentazione supera la tensione di rottura del diodo, il diodo conduce, deviando la corrente in eccesso e mantenendo stabile la tensione di carico.
I diodi Zener sono onnipresenti negli alimentatori, nei dispositivi di protezione da sovratensione e in vari circuiti di protezione elettronica.
L’operazione fa perno sull’effetto Zener. Il forte drogaggio della giunzione p‑n restringe la regione di svuotamento e genera un forte campo elettrico. Quando polarizzato inversamente, questo campo ionizza il reticolo, liberando gli elettroni che fluiscono come corrente, consentendo al diodo di sostenere una tensione stabile.
