CENTRO UNIVERSITARIO INTEGRADA TIRADENTES

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CENTRO UNIVERSITARIO INTEGRADA TIRADENTES - UNITS
ENGENHARIA MECATRÔNICA 
 
GUSTAVO LINS FARIAS DA ROCHA
JOSÉ HENRYQUE FARIAS DE MELO
DIODO ZENER, RETIFICADORES DE TENSÃO IM7805 IM7905,
 FONTE RETIFICADORA.
Maceió
2014
GUSTAVO LINS FARIAS DA ROCHA
JOSÉ HENRYQUE FARIAS DE MELO
 
 
DIODO ZENER, RETIFICADORES DE TENSÃO IM7805 IM7905,
 FONTE RETIFICADORA.
Trabalho apresentado no curso de engenharia mecatrônica, sob orientação do prof. Edilson Ponciano de Lima, como um dos pré-requisitos para avaliação da disciplina de Laboratório de Mecatrônica I.
Maceió
2014
Sumario
 
Sumario								3. Pág.
Introdução							4. Pág.
Diodo Zener							5. Pág.
Funcionamento do diodo zener				6. Pág.
Impedância Zener ZZT						6. Pág.
Regulação tensão						7. Pág.
Reguladores de tensão					7. Pág.
Conclusão							8. Pág.
 Referências 							9. Pág.
Díodo Zener
Para além da denominação Díodo Zener, é também conhecido por diodo de ruptura, diodo de tensão constante, díodo regulador de tensão ou diodo de condução reversa. 
Diodo Zener 
Símbolo Zener
O díodo 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.
Zener no circuito
O gráfico de funcionamento do zener mostra-nos que, diretamente polarizado (1º quadrante), ele conduz por volta de 0,7V, como um díodo comum. Porém, na ruptura (3º quadrante), o díodo zener apresenta um joelho muito pronunciado, seguido de um aumento de corrente praticamente vertical. A tensão é praticamente constante, aproximadamente igual à Vz em quase toda a região de ruptura. As folhas de dados (data sheet) geralmente especificam o valor de Vz para uma determinada corrente IZT; 
Funcionamento Zener
A utilização do díodo zener é limitada pelos seguintes parâmetros:   
Vz – Tensão de zener (este valor é geralmente especificado para uma determinada corrente de teste IZT) 
Izmáx – Corrente de zener máxima 
Izmin – Corrente de zener mínima 
Pz – Potência de dissipação (PZ = VZ x IZ) 
Desde que a potência não seja ultrapassada, o díodo zener pode trabalhar dentro da zona de ruptura sem ser destruído. 
Algumas especificações do fabricante inclui-se também a corrente máxima que um diodo pode suportar, em função da máxima potência que o mesmo pode suportar. 
IZMax = PZM / VZ 
IZMax = máxima corrente de zener especificada 
PZM = potência especificada 
VZ = tensão de zener 
 
Impedância Zener ZZT
Quando um diodo zener opera na região de ruptura, um aumento na corrente produz um ligeiro aumento na tensão. Isto significa que o diodo zener tem uma pequena resistência, que também é denominada impedância zener (ZZT), também referenciada à corrente de teste IZT para medir VZ. Assim por exemplo, para um diodo fictício 1NZX45, com as especificações VZT = 12V; IZT = 20mA e ZZT = 5Ω, indica que o diodo zener tem uma tensão de 12V e uma resistência de 5 Ω para uma corrente de 20mA. 
Regulação tensão 
Para que ocorra o efeito regulador de tensão é necessário que o diodo zener funcione dentro da região de ruptura, respeitando as especificações de corrente máxima. 
Circuito com diodo zener
A corrente que circula por RS que é a corrente que circula pelo diodo zener é dada pela fórmula: 
IRS = (VE - VZ) / RS 
Para entender como funciona a regulação de tensão, suponha que a tensão VE varia entre 9V e 12V respectivamente. Devemos então obter o ponto de saturação (interseção vertical), fazendo com que VZ = 0. 
q1 (VZ = 0), temos: I = 9/470 = 19mA  
q2 (VZ = 0), temos: I = 12/470 = 25mA 
 
Para obter o ponto de ruptura (interseção horizontal), IZ = 0.
q1 (IZ = 0), temos: VZ = 9V 
q2 (IZ = 0), temos: VZ = 12V 
Regulação tensão
Analisando o gráfico, observa-se que embora a tensão VE varie entre 9V e 12V respectivamente, haverá mais corrente no díodo zener. Portanto embora a tensão VE tenha variado de 9 a 12V, a tensão zener ainda é aproximadamente igual a 6V. 
Reguladores de tensão
Os reguladores de tensão são circuitos que transformam uma tensão mais alta em outra mais baixa, respeitando limites estabelecidos pela data sheet do componente usado. Os reguladores de tensão da família 78xx e 79xx suportam corrente máxima de até 1A e sua pinagem pode ser encontrada na figura abaixo na postagem. A família 78xx regulam valores de tensão positivos e 79xx valores negativos. Os "xx" indicam o valor de tensão que estes integrados regulam. Por exemplo, um circuito integrado 7812 e um regulador que abaixa a tensão no pino de entrada (IN) para 12V no pino de saída (OUT). Em outro exemplo o regulador 7805 nos fornece 5V no pino de saída. Para os integrados da família 79xx o funcionamento é exatamente o mesmo, porém com tensão negativa. Um exemplo, o integrado 7905 nos fornece uma tensão -05V no pino de saída. 
 
 
Referências
 ELECTRÓNICA, Diodo Zener. Disponível em:<http://www.electronica-pt.com/diodo-zener> Acessado em 23 de outubro de 2014 às 10h15min.
UNESP, Professor Carlos Augusto Patrício Amorim. Disponível em:<http://www2.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/ProfMarceloWendling/2---ci-reguladores-de-tensao---v1.0.pdf>. Acessado em 23 de outubro de 2014 ás 11h07min.