Un diodo Zener es un tipo especial de diodo de silicio que permite el paso de corriente en dirección inversa cuando se alcanza un voltaje específico conocido como voltaje Zener. La respuesta es la "A". Su funcionamiento y aplicaciones son:
Construcción:
Un diodo Zener se fabrica con materiales semiconductores como el silicio, similar a los diodos estándar, pero con un dopaje diferente que le permite operar de manera única.
Tiene una unión p-n que se diseña específicamente para que pueda soportar altas corrientes en dirección inversa sin dañarse.
Cuando se polariza en dirección directa (positivo en el ánodo y negativo en el cátodo), el diodo Zener se comporta como un diodo normal, permitiendo el paso de corriente con una pequeña caída de voltaje (aproximadamente 0.7V para el silicio).
En polarización inversa (negativo en el ánodo y positivo en el cátodo), el diodo Zener bloquea el paso de corriente hasta que el voltaje aplicado alcanza el voltaje de ruptura o voltaje Zener.
Una vez alcanzado este voltaje, el diodo permite el paso de una corriente considerable, manteniendo el voltaje casi constante en su terminal, protegiendo así los circuitos de sobretensiones.
Los diodos Zener se usan comúnmente en reguladores de voltaje para mantener un voltaje estable en la salida, independientemente de las variaciones en la entrada o en la carga.
Se utilizan para proteger circuitos sensibles de picos de voltaje. Al alcanzar el voltaje Zener, el diodo conduce y desvía el exceso de energía, protegiendo los componentes electrónicos.
En circuitos de medición y control, los diodos Zener se emplean como referencias de voltaje debido a su capacidad para mantener un voltaje constante.
Se usan para limitar la amplitud de las señales de corriente alterna (AC) en circuitos de comunicación y otros dispositivos electrónicos.
Supongamos que se desea mantener un voltaje constante de 5V en un circuito. Se puede utilizar un diodo Zener de 5V conectado en paralelo con la carga. Si el voltaje de entrada excede los 5V, el diodo Zener conducirá y mantendrá el voltaje en la carga en aproximadamente 5V, disipando el exceso de energía en forma de calor.
El diodo Zener es un componente esencial en la ingeniería electrónica, proporcionando una solución sencilla y eficaz para la regulación de voltaje y la protección de circuitos.
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