circuitos Relatório 8

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
ENGENHARIA MECÂNICA
CIRCUITOS ELETRO-ELETRÔNICOS APLICADOS – CCE0205
PROF. WASHINGTON BOMFIM
	
Relatório da Prática 08 – Estabilização de Tensão com o Diodo Zener.
Realizada em 11/11/2016
	
	Turma 3001
[1: ]
Resumo – O presente relatório visa uma abordagem sobre a prática experimental realizada em laboratório, promovendo a descrição dos procedimentos feitos e a análise dos resultados. O objetivo desse estudo foi adquirir conhecimentos sobre o diodo zener, analisando a tensão continua de entrada e seu valor na saída após passar pelo circuito montado com o diodo zener.
Palavras-chave – diodo, zener, tensão.
Introdução
Para além da denominação diodo zener, é também conhecido por diodo de ruptura, diodo de tensão constante, diodo regulador de tensão ou diodo de condução reversa. 
O diodo zener quando polarizado inversamente (ânodo a um potencial negativo em relação ao cátodo) permite manter uma tensão constante aos seus terminais (UZ) sendo por isso muito utilizado na estabilização/regulação da tensão nos circuitos. [1]
Figura 1. Diodo Zener
Qualquer diodo inversamente polarizado praticamente não conduz desde que não ultrapasse a tensão de ruptura. Na verdade, existe uma pequena corrente inversa, chamada de "corrente de saturação" e devida unicamente à geração de pares de elétron-lacuna na região de carga espacial, à temperatura ambiente. No diodo zener acontece a mesma coisa. A diferença é que, no diodo convencional, ao atingir uma determinada tensão inversa, a corrente inversa aumenta bruscamente (efeito de avalanche) e a dissipação térmica acaba por destruir o dispositivo, não sendo possível inverter o processo. No diodo zener, por outro lado, ao atingir uma tensão chamada de Zener (geralmente bem menor que a tensão de ruptura de um diodo comum), o dispositivo passa a permitir a passagem de correntes bem maiores que a de saturação inversa, mantendo constante a tensão entre os seus termi
nais. Cada diodo Zener possui uma tensão de Zener específica como, por exemplo, (5,1V), (6,3V), (9,1V), (12V) e (24 V). [2]
Quando o diodo zener está polarizado diretamente, funciona como outro diodo qualquer, não conduz enquanto a tensão aos seus terminais for inferior a 0,6 V (diodo de silício) e a partir desta tensão começa a conduzir, primeiro pouco e depois cada vez mais depressa, sendo não linear a curva de crescimento da corrente com a tensão. Por esse fato, a sua tensão de condução não é única, sendo considerada de 0,6 ou 0,7 V.
Figura 3. Representação simbólica do diodo zener 
Figura 2. Resistor Limitador
Para que ocorra o efeito estabilizador de tensão é necessário que o diodo zener trabalhe dentro da zona de ruptura, respeitando-se as especificações da corrente máxima e de corrente mínima, para que a tensão não sofra variações nos seus terminais, para isto é utilizado um resistor limitador (figura 2), que garante as limitações de corrente e absorção da tensão não estabilizada proveniente da fonte geradora. [3]
MATERIAIS E MÉTODOS
 Materiais
1 – Fonte de tensão contínua Minipa MPL 3303 SESES 147151
1 – Diodo Zener 1N400x 12V 1W
1 – Resistor de 270Ω/1W
1 – Resistor de 1K Ω/0,5W
1 – Multímetro Digital Minipa ET- 20334 Pat: 1434661 
1 – Protoboard de 2420 Pontos MP- 2420 Pat: 233925
Figura 3. Materiais utilizados.
Métodos
Montaremos os circuitos conforme material didático sugerido pelo professor, e observaremos os resultados obtidos de acordo com os componentes do circuito e suas disposições no protoboard.
Figura 4. Circuito a ser montado
RESULTADOS E DISCUSSÕES
 Questões:
Montar o circuito da figura 2 e conectar a fonte de tensão contínua.
 
 Figura 5. Circuito montado no Protoboard
Utilizando o mesmo circuito, regulamos a fonte para 2V e variamos de 2 em 2 volts até chegar ao valor de 20V, para cada variação foi medida a tensão de saída. (Devido à precariedade da fonte alguns valores da tensão de entrada não foram precisos). 
 Figura 6. Corrente de entrada ajustada para 2V
 
 Figura 7. Corrente de entrada ajustada para 4V
 Figura 8. Corrente de entrada ajustada para 6V
 Figura 9. Corrente de entrada ajustada para 8V
 Figura 10. Corrente de entrada ajustada para 10V
 Figura 11. Corrente de entrada ajustada para 12V
 Figura 12. Corrente de entrada ajustada para 14V
 Figura 13. Corrente de entrada ajustada para 16V
 Figura 14. Corrente de entrada ajustada para 18V
 Figura 15. Corrente de entrada ajustada para 20V
Na tabela a seguir podemos observar os valores medidos de saída para os respectivos valores de entrada, Vi = valor de entrada e Vo = valor de saída: 
	Vi (V)
	Vo (V)
	0
	0
	2
	1,6
	4
	3,2
	6
	4,68
	8
	6,3
	10
	7,88
	12
	9,4
	14
	10,94
	16
	11,86
	18
	12,06
	20
	12,2
Tabela 1. 	Valores de saída aferidos
A seguir utilizando o software Excel foi traçado o seguinte gráfico do comportamento do circuito em função das diferentes tensões de entrada:
 Gráfico 1 . Tensão de entrada (Vi) X Tesão de Saída (Vo) 
Conclusões
Após análise de toda teoria e resultados obtidos na experiência prática nos foi proporcionado à elaboração de uma síntese-conclusiva e obtenção de conhecimento de vias gerais acerca do assunto abordado.
Nessa experiência vimos o papel do diodo zener quando polarizado inversamente, mantendo uma tensão constante entre seus terminais e sua importância para o circuito agindo como um estabilizador de tensão.
Podemos observar que até a atingir a tensão de zener (VZ) ver gráfico 1, o crescimento da tensão de saída é praticamente linear, e após atingida a curva sofre uma inflexão e o diodo zener passar a regular a tensão do circuito.
Referências Bibliográficas
Funcionamento do diodo zener. “Zener”; Disponível em < http: // www.electronica-pt.com/diodo-zener >. Acesso em 13 de novembro de 2016.
Diodo zener “Zener” ; Disponível em < http:// komoissofunciona.blogspot.com.br/2010/08/diodo-zener.html>. Acesso em 13 de novembro de 2016.
Zener “Funcionamento do zener”; Disponível em < http: // www.ebah.com.br/content/ABAAAezPAAJ/diodo-zener-assunto-1 >. Acesso em 13 de novembro de 2016.