Interpretación de la resistencia diferencial de un diodo Zener

Tengo este diodo Zener - parte C nominal de 12V.

Solo quiero entender cómo leer la columna de resistencia diferencial en la tabla 8 para la corriente Zener de 1 mA y 5 mA.

Supongamos que doy un voltaje de entrada de 16 V a través del diodo Zener nominal de 12 V. Supongamos que la resistencia en serie tiene un valor apropiado para enfocarnos en esta comprensión del concepto.

Supongamos también que el circuito está diseñado con una resistencia en serie adecuada para una determinada corriente de carga.

Mis preguntas

  1. ¿Cómo leer la columna de resistencia diferencial en la tabla 8 con respecto a la columna de tensión de trabajo? ¿Cuándo usar el valor de la columna de resistencia diferencial zener de 1 mA y cuándo usar el valor de la columna de resistencia diferencial zener de 5 mA?

  2. Por ejemplo, supongamos que el zener de 12 V está en la región de ruptura aplicando 16 V al zener de 12 V. ¿Qué sucede si suministro una corriente Zener que se encuentra entre las corrientes Zener mencionadas en la columna de resistencia diferencial de la hoja de datos, digamos, por ejemplo, una corriente Zener de 3 mA o 15 mA? ¿Cómo encontrar el voltaje Zener cuando suministro estas corrientes Zener?

  3. En ciertas hojas de datos de diodos Zener, proporcionan la corriente Zener mínima requerida para que el Zener entre en la región de ruptura. Pero en esta hoja de datos, no se proporciona tal corriente mínima. ¿Por qué no he proporcionado y cómo encontrar la corriente mínima a la que el Zener de 12V entrará en la región de ruptura si he aplicado 16V?

Por lo general, proporcionaría un voltaje con una resistencia limitadora de corriente en serie al zener, no a la corriente. Si aplica zener de 16V a 12V, probablemente explotará, ya que actuaría como un cortocircuito.
Sí. Entiendo que. Pero como quería entender solo el concepto de resistencia diferencial, mencioné que supongamos que hay una resistencia en serie que se encargará de cierta corriente de carga y puede proporcionar una corriente zener. ¿Qué sucede con el valor del voltaje zener si proporciono una corriente zener de 3 mA y 15 mA dado que proporciono un voltaje de entrada de 16 V y una resistencia en serie en lugar de un valor apropiado para manejar las corrientes zener y de carga anteriores?
Si tiene una resistencia en serie que es apropiada para la carga, entonces la única forma en que puede hacer que la corriente zener sea diferente es cambiando el suministro de 16 voltios o tomando más corriente de carga. Estoy confundido por esta pregunta. No estoy seguro de lo que estás pidiendo entender.
Solo quiero entender cómo interpreta la columna de resistencia diferencial en la tabla 8. ¿Podría ayudarme a entender esa columna? ¿Y cuándo usa la columna de 1 mA y la columna de 5 mA bajo la resistencia diferencial? También puede dar su propio ejemplo sobre cómo interpretar esa columna de resistencia diferencial

Respuestas (2)

Utiliza la columna de 1 mA si tiene la intención de ejecutar su zener a una corriente de alrededor de 1 mA. Utiliza la columna de 5 mA si tiene la intención de ejecutar su zener a alrededor de 5 mA.

Para el diodo BZX84 de 12 V en el enlace que proporcionó , los valores típicos son 50 Ω a 1 mA y 10 Ω a 5 mA. Esa es una gran mejora en el rendimiento, a costa del consumo de energía, si se ejecuta a 5 mA en lugar de 1 mA.

Entonces, al diseñar su circuito, tiene una opción. Si va a funcionar con batería, entonces probablemente desee sacrificar el rendimiento por el consumo de energía. Si está alimentado por la red y puede permitirse la disipación de calor adicional en el espacio que tiene, puede obtener una mejor resistencia diferencial funcionando a 5 mA en lugar de 1 mA.

Nunca aplicarías 16 V a un zener de 12 V. O si lo hiciera, y la fuente de alimentación tuviera la capacidad actual, fallaría en microsegundos. Usaría una resistencia entre el suministro y el zener para suministrarle una corriente bien definida. Obtendría 1 mA a través de una resistencia de 4 kΩ y 5 mA a través de una resistencia de 800 Ω.

Si quisiera saber el voltaje esperado a 3 mA (con una resistencia de 1,3 kΩ), podría intentar interpolar los voltajes de 1 mA y 5 mA, usando las curvas de la figura 6 como guía. Sin embargo, dado que la tolerancia del zener es de alrededor de +/- 200 mV, y el coeficiente de temperatura puede ser tan alto como 10 mV por K, no tiene mucho sentido tratar de ser más preciso que "alrededor de 12 V" cuando se trata de esta clase de componente. .

La figura 6 también es útil para responder a su pregunta de "corriente mínima". Muestra el voltaje frente a la corriente inversa para una serie de diodos, la corriente trazada de 10 nA a 20 mA. Los diodos de bajo voltaje <= 10 V y los diodos de alto voltaje >= 18 V muestran una caída de voltaje en el extremo de 10 nA. Sin embargo, los diodos de voltaje intermedio, incluido el diodo de 12 V, muestran líneas notablemente rectas en todo el rango de corriente. De esto se puede deducir que necesitan al menos 10 nA para funcionar. Por supuesto, su resistencia diferencial probablemente será muy alta en este nivel actual.

Muchas gracias por la respuesta. Respondiste bastante respondiste mis preguntas. Solo algunas dudas. Supongamos que suministro una corriente zener de 3 mA que está exactamente en el medio entre 1 mA y 5 mA, a qué columna debo referirme y 2. Y suponga que suministre 15 mA, cómo calcular la variación de voltaje zener mínima y máxima de la columna
Y su última línea que mencionó, su resistencia diferencial será muy alta en este nivel actual. Para la parte de 12 V en el rango de corriente de nA, es una línea recta. Pero, ¿cómo confirma que la resistencia será alta?
3 mA es exactamente el medio? No realmente, es la media aritmética, pero para cosas como esta tendemos a usar la media geométrica. Sin embargo, está en algún punto intermedio. Su apuesta menos mala es tomar una cifra entre las cifras de 1 mA y 5 mA. Dadas las tolerancias en esas cifras, es decir, la diferencia entre típico y máximo, no tiene sentido tratar de hacer esto con precisión. La mejor declaración de ingeniería es 'en algún lugar entre 10 ohmios y 50 ohmios'. Si estuviera entrevistando, marcaría a cualquiera que intentara ser más preciso. Zeners como este no pretenden ser referencias precisas.
Vemos que la resistencia diferencial aumenta con una disminución en la corriente zener. Puede estar seguro de que continúa aumentando aún más a medida que la corriente continúa cayendo.

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La resistencia diferencial es:

r = d V d i

Para un pequeño cambio de corriente, hay un pequeño cambio de voltaje medido en el punto de referencia que es Iz=3mA.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

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ingrese la descripción de la imagen aquí

Como puede ver, el voltaje zener no cambiará demasiado: la diferencia es tan pequeña que se puede ver en el gráfico.

Estoy preguntando cómo interpretar la columna de resistencia diferencial. ¿Podría proporcionar un ejemplo de cuándo debe considerar el valor de la columna de 1 mA y cuándo debe considerar el valor de la columna de 5 mA?
@Newbie Es parte de las características del diodo, no es una información útil si tiene que calcular el uso del diodo, es más para datos de laboratorio de prueba. Además, mi esquema es inútil para el uso final del diodo, es solo una descripción de la resistencia diferencial. Entonces, ¿qué quieres lograr? ¿Cuál es tu verdadero problema?
Solo quiero entender cómo tomar los valores y cuándo tomar los valores de la columna de resistencia diferencial
Las resistencias diferenciales más bajas significan una mejor capacidad de regulación, un voltaje más estable. Por supuesto, siempre debe haber una corriente mínima que fluya a través del zener, más allá del punto de inflexión. Esta corriente mínima no está disponible en la hoja de datos, pero el gráfico muestra una línea recta desde 10 ^ -8 A para 12v zener, ¿eso es una corriente muy pequeña de 10 nA? Debe calcular la resistencia en serie de modo que cuando la carga sea máxima, la corriente zener mínima permanezca y, en condiciones sin carga, la corriente zener no sea mayor que la máxima. actual. Usted coloca este punto de trabajo para satisfacer su demanda.
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