Diodo Zener

 Diodos do tipo zener são componentes usados para limitar a tensão que passa para determinadaa parte do circuito, seu símbolo é o seguinte:

Esses componentes funcionam como diodos retificadores normais quando são colocados em série com a parte desejada do circuito, mas se mostram realmente interessantes quando posicionados em paralelo e reversamente polarizados, diferente dos diodos retificadores que possuem regiões de zener apenas para tensões reversas muito altas, as tensões de zener dessa série de diodos é menor porém eles não queimam ao chegar nessa região eles passam a trabalhar como limitadores de tensão, o que permite seu uso da seguinte maneira:

Nesse circuito desejamos uma tensão sobre a carga que é inferior à tensão de alimentação V, poderiamos usar um divisor de tensão para ter um valor menor do que V na carga, mas isso não seria o suficiente, pois se V tivesse perturbações, ou não fosse uma corrente continua perfeita, poderiam haver pequenas variações na tensão sobre a carga, e em alguns casos ao trabalhar com componentes muito sensíveis isso não é aceitável, por isso o diodo zener é usado, para assegurar que mesmo na presença de algum ruído na alimentação, a carga terá apenas uma alimentação continua constante, por isso o zener está em paralelo com a carga, pois em um circuito paralelo a tensão nos dois ramos é a mesma.

Mas para onde vai a tensão excedente de V? Ela aparecerá em Rlim devido a corrente do circuito, mas cuidado o diodo não aceita qualquer corrente pois ele têm uma potência máxima que pode aquentar na região de zener, nesse circuito de exemplo o diodo utilizado 1N5927B tem as seguintes características, 1,5W de potência, e tensão de zener de 12V, com isso podemos dizer qual a corrente máxima que pode passar por esse diodo:

Da mesma maneira como existe uma tensão máxima, também adotamos uma corrente mínima de funcionamento, a  corrente mínima adotada geralmente é 10% da corrente máxima, então:

Com essas duas correntes e sabendo que a corrente que passa por Rlim é a soma da corrente do zener e da corrente da carga podemos determinar um intervalo de valores para Rlim:

Aqui Vz é a tensão do zener, no exemplo usado teriamos Vz=12 e V seria a alimentação. Aqui o valor de Rlim é obtido em um intervalo, e não um valor especifico, qualquer valor que adotássemos dentro desse intervalo faria o zener trabalhar entre sua corrente máxima e 0.1*Izmax, criando assim um leque de opções que podemos tomar.