Um diodo Zener é um tipo especializado de diodo semicondutor projetado para operar na região de ruptura reversa de sua curva característica tensão-corrente. Ao contrário dos diodos regulares que conduzem corrente na direção direta e a bloqueiam na direção reversa, um diodo Zener pode conduzir corrente significativa quando polarizado reversamente e mantém uma queda de tensão quase constante em seus terminais, conhecida como tensão Zener ou tensão de ruptura (V_Z). . Esta característica torna os diodos Zener úteis para aplicações de regulação de tensão e referência de tensão onde um nível de tensão estável é necessário apesar das variações na tensão de entrada ou nas condições de carga.
Os diodos Zener são comumente usados em circuitos de regulação de tensão para estabilizar os níveis de tensão em uma carga ou dentro de um circuito. Ao conectar um diodo Zener em configuração de polarização reversa com um resistor em série, o circuito pode manter uma tensão de saída constante (V_Z) em uma ampla faixa de tensões de entrada. Isso torna os diodos Zener adequados para aplicações como fontes de alimentação, reguladores de tensão, circuitos de proteção contra sobretensão e referências de tensão de precisão em dispositivos e sistemas eletrônicos.
Um diodo Zener é normalmente usado com um resistor em série para limitar a corrente através do diodo quando ele entra na região de ruptura. Este resistor, conhecido como resistor limitador de corrente, garante que o diodo Zener opere dentro de suas classificações de corrente especificadas e evita corrente excessiva que pode danificar o diodo ou o circuito. A combinação do diodo Zener e do resistor em série forma um circuito divisor de tensão estável que fornece regulação de tensão consistente ou tensão de referência em várias condições operacionais.
Os diodos em geral têm uma ampla gama de utilizações em circuitos e sistemas eletrônicos. Além dos diodos Zener usados na regulação de tensão, os diodos regulares são componentes fundamentais em circuitos retificadores que convertem CA (corrente alternada) em CC (corrente contínua). Eles também são empregados em circuitos de condicionamento de sinal, circuitos de alimentação, circuitos de comutação e circuitos de proteção, onde controlam a direção do fluxo de corrente e garantem o funcionamento adequado de dispositivos eletrônicos.
Os diodos Zener são mais comumente usados em aplicações de regulação de tensão onde é fundamental manter uma tensão de saída estável. Eles são particularmente eficazes em cenários onde é necessário um controle preciso de tensão, como em reguladores de tensão, fontes de alimentação e circuitos de carregamento de baterias. Os diodos Zener garantem que a tensão de saída permaneça constante apesar das flutuações na tensão de entrada ou de alterações nas condições de carga, proporcionando assim desempenho confiável e proteção para componentes eletrônicos sensíveis.
Quando usado em polarização reversa, um diodo Zener mantém uma queda de tensão constante (V_Z) em seus terminais quando entra na região de ruptura. Esta característica permite que os diodos Zener fixem ou regulem os níveis de tensão de forma eficaz. Em circuitos de regulação de tensão, por exemplo, um diodo Zener em configuração de polarização reversa limita a tensão máxima através de uma carga ou protege componentes sensíveis contra picos de tensão. Esse recurso torna os diodos Zener essenciais para aplicações de regulação de tensão, referência de tensão e proteção contra sobretensão em eletrônica, garantindo operação estável e longevidade de dispositivos e circuitos eletrônicos.