¿Qué sucede después de que se rompe un diodo zener?

Primero, ¿por qué se freirá el zener? Puede tener un suministro de 12 V alimentando su regulador, pero su suministro debe tener un fusible o disyuntor en algún lugar para estar seguro. Si este fusible o disyuntor tiene una clasificación de corriente que el zener puede tolerar, entonces su PCB debe estar protegida por el zener mientras el fusible se apaga, y el zener no sufrirá ningún daño. Si la calificación actual es más alta de lo que el zener puede tolerar, bueno, ha cometido un error al elegir un limitador de corriente.

¿Cuál es la función del zener de 6V? Si su función es proteger el riel de 5V de su circuito, entonces sugiero que no va a hacer un muy buen trabajo. Muchos componentes de 5 V tienen un voltaje de entrada máximo de alrededor de 5,5 V o 6 V, por lo que un zener de 6,2 V no ayudará mucho. No estoy seguro de cómo es su entorno, pero por lo general es mejor apagarlo todo si su regulador falla que tratar de dejar que el zener lo ejecute todo.

Un uso común de un diodo para la protección contra condiciones de error es usar un diodo rectificador de polarización inversa a través de las terminales de entrada. De esa manera, si alguien conecta la fuente al revés, la energía se disipará en su diodo designado. Asegúrese de que el voltaje directo de este diodo sea menor que el voltaje inverso máximo en los componentes protegidos. En esta configuración, cuando la fuente está enchufada al revés, nada funcionará: la tensión de alimentación será de -0,7 V. Presumiblemente, notará que el LED de alimentación no está encendido o que el circuito no funciona y corregirá su error.

En segundo lugar, no, no puede decir si el resultado será un circuito corto o abierto. Ha operado el dispositivo fuera de las especificaciones, por lo que podría pasar cualquier cosa.

Todos los diodos zener tienen una hoja de datos.

Una hoja de datos como una promesa que le da el fabricante: si se mantiene dentro de ciertos límites estrictos descritos en la hoja de datos, entonces el fabricante garantiza que el dispositivo funcionará como se describe en la hoja de datos; si se mantiene dentro de otros límites algo más flexibles descritos en la hoja de datos, entonces el fabricante garantiza que no se producirán daños permanentes en el dispositivo y, cuando vuelva al rango ajustado, el dispositivo funcionará más tarde como se describe.

No hay garantías de qué hará exactamente el dispositivo fuera de los límites estrictos, por lo que los buenos diseñadores asumen que lo peor posible ocurrirá fuera de ese rango. Luego, cuando los clientes hacen cosas en sus tableros que van mucho más allá de lo que debían hacer, los diseñadores se sorprenden gratamente de que queda algo por salvar :-).

Si coloca una resistencia de potencia entre la fuente de alimentación y su placa, puede elegir una resistencia que pueda limitar la corriente de tal manera que incluso con 12 V en un extremo de la resistencia, el zener puede mantener cerrado el otro extremo de la resistencia. a 6 V sin exceder la especificación de potencia máxima del zener.

Si el zener alguna vez excede su especificación de potencia máxima, debemos asumir que sucederá lo peor posible, en este caso, que falla al abrirse.

Los métodos más sofisticados para proteger los componentes contra sobrevoltaje incluyen: varios circuitos de palanca ( un ejemplo ); usar una resistencia similar para limitar la potencia aguas arriba antes de que ingrese al regulador de voltaje; usar vías de chispas para limitar el voltaje de entrada a 600 V; y varios circuitos que se apagan solos cuando la entrada "se ve mal" usando un transistor que puede contener fácilmente varios cientos de voltios cuando está apagado ( ¿Cómo me protejo contra un volcado de carga automotriz? ).

Puede considerar un circuito de palanca de tiristores.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Si el voltaje aumenta lo suficiente como para hacer que el zener se rompa, el tiristor se activa y corta el suministro. Si el fusible no se funde (o no existe) el tiristor permanecerá encendido hasta que se corte la corriente. C1 reduce la susceptibilidad al ruido.

El término 'palanca' es un término ferroviario de los sistemas de electrificación de tercer carril. En caso de una emergencia, el liniero podría desconectar el suministro eléctrico lanzando su palanca entre el vivo y uno de los rieles de la vía.

Este circuito no es muy preciso debido a la variabilidad en los voltajes de activación del tiristor. Consulte los circuitos de palanca de Axotron para obtener más ideas y mejoras.

En general, no puede contar con un comportamiento indefinido de los componentes, porque puede ser, ya sabe, indefinido.

Lo que recomendaría es instalar un fusible (ya sea un fusible de alambre regular o un fusible de polímero con restablecimiento automático), que limite la cantidad de corriente que el circuito puede tomar sin quemar el Zener.

Alternativamente, puede instalar una resistencia en serie con su circuito; si tiene un consumo de energía esperado muy bajo, esto no lo afectará mucho y solo protegerá el circuito como un suministro secundario y menos eficiente.

Los fusibles en general son una buena idea para tener una falla controlada, me pregunto por qué la gente los olvida.

Realicé un experimento con un zener. El zener normalmente falla en CORTOCIRCUITO en polarización inversa, pero antes de que se cortocircuite, el voltaje de sus terminales sube, es decir, se comporta como un circuito abierto durante unos segundos y luego pasa a un cortocircuito permanente. Por lo tanto, usar un zener no siempre protegerá el dispositivo. Entonces, un mejor plan para conectar 2 o más zeners en paralelo. Por ejemplo: para proteger una línea de 5v, conecte zener de 5.1v y 5.3v en paralelo.