¿Por qué se prefiere que la corriente zener sea más que la corriente de carga en un regulador de voltaje?

No existe tal condición. La única restricción es que la corriente a través del diodo zener esté dentro de su rango especificado para que desarrolle el voltaje deseado en el extremo inferior y no disipe demasiada potencia en el extremo superior. Siempre que se cumpla esta condición, el voltaje estará regulado.

Agregado:

Veo por los comentarios que todavía hay cierta confusión. Hagamos un ejemplo que pruebe que la restricción indicada no existe. Supongamos que tenemos un zener que regula según las especificaciones en el rango de 1-20 mA. Ponga menos de 1 mA a través de él, y su voltaje será demasiado bajo. Ponga más de 20 mA a través de él y explota.

Ahora imagine que Rs está dimensionado para que el máximo de 20 mA fluya a través del zener cuando no hay carga. Esto significa que 20 mA siempre fluyen a través de Rs siempre que se regule el voltaje. Por lo tanto, la carga puede consumir entre 0 y 19 mA con el voltaje regulado. La corriente zener será de 20 mA menos la corriente de carga. Puede ver que hay un rango bastante amplio en el que la corriente de carga puede exceder la corriente zener, siendo 1 mA a través del zener y 19 mA a través de la carga el caso extremo.

No existe tal requisito, sin embargo, si existe alguna posibilidad de que la carga se desconecte, debe usar un zener que sea capaz de manejar la corriente de carga completa.

Si se desconectara la carga (ya sea debido a una falla o debido a que se desconectó la carga como parte de la operación normal), entonces el zener deberá transportar la corriente de carga completa más su corriente de operación normal.

Lo que querían decir:

• Para que un diodo zener se regule a la corriente de carga máxima que se requerirá, entonces, cuando se descarga, la corriente zener debe ser al menos igual a esta corriente de carga máxima e idealmente será algo mayor.

Bajo estas condiciones, Is será constante para un Vin dado.

Más extenso:

Es probable que el "problema" aquí sea que el punto que se está tratando haya sufrido un poco en la traducción. Tal como está, no es especialmente significativo. Reformulando ligeramente se puede llegar al probable significado original (y correcto y útil).

Como se indica:

En un simple Regulador de Voltaje Zener...

¿Por qué la corriente que pasa a través del diodo zener (corriente zener) debe ser mayor que la corriente que pasa a través de la carga (corriente de carga)?

PD En mis notas escolares, simplemente se mencionó que esta condición es necesaria para una "buena regulación de la carga"

Lo que se pretende que entienda:

Los elogios de Jin Dearden lo hicieron bien, pero pueden no ser completamente claros. (O tal vez ;-) ).

Asumir que:

• Vin1 = Vin2 por simplicidad. Variar Vin altera los resultados. El caso límite es cuando Vin está en el extremo mínimo de su rango.

• Zener ideal. Sin rodilla blanda. Los reguladores de derivación integrados como, por ejemplo, TL431 se acercan a esto.

En el caso sin carga, toda la corriente de entrada fluye en el zener, por lo que Izu = Is.
Vout = Vzener. Este es el voltaje regulado.
Is = Izener = Vrs / Rrs = (Vin - Vz)/Rs
La caída de voltaje en Rs es suficiente para hacer caer el voltaje de Vin a Vz.

Caso cargado: si la corriente en Rs aumentara, por ejemplo, agregando corriente de carga a la corriente zener, entonces el voltaje de salida caería por debajo de Vz. Si esto sucediera, entonces el zenere consumiría menos corriente hasta que Is volviera a ser el mismo que sin carga. Con un zener ideal, el zener se asentará en el borde infinitamente agudo entre la conducción y la no conducción. En el mundo real, a medida que la carga toma corriente y Vout cae, el zenere se moverá a lo largo de su curva VI algo redondeada hasta que se alcance nuevamente el equilibrio.

Cuando la corriente de carga alcanza Irs sin carga, toda la corriente zener ha sido absorbida por la carga y se ha alcanzado el límite de regulación.

Cuando la carga toma más corriente que la que tomaba el zener en el caso sin carga, entonces Irx x Rrs será tan grande que Vout caerá por debajo del voltaje regulado.

El diodo Zener es un regulador de voltaje aquí. Su propósito en el circuito es proteger eficazmente la carga. Proteger la carga significa asegurarse de que no fluya demasiada corriente a través de la carga, ya que el exceso de corriente podría dañarla. Dado que se aproxima a (o es) una resistencia, se puede limitar la corriente que fluye a través de ella restringiendo el voltaje a un cierto rango. El diodo Zener hace esto; mantiene la diferencia de voltaje entre sus terminales dentro de un cierto rango. Esto mantendrá el voltaje a través de la carga en el mismo rango e I=V/R significa que la corriente se mantiene en un nivel apropiado. Una vez que el voltaje aplicado está más allá de ese rango, el diodo Zener permite el paso de grandes cantidades de corriente, pero la diferencia de voltaje siempre está en el voltaje de ruptura; uno de los extremos del rango permitido. De este modo, evita que la caída de voltaje a través de la carga sea tan grande que la corriente que fluye a través de ella sea dañina. Cualquier exceso de corriente fluye a través del diodo. En una aplicación común de regulador de voltaje, el voltaje de entrada generalmente está fuera del voltaje de ruptura del diodo. Por lo tanto, la corriente a través del diodo se vuelve grande. Por eso es mejor que la corriente Zener sea mayor que la corriente de carga, lo que significa que el voltaje de carga se maximiza mientras se encuentra en un nivel de corriente seguro.