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Como descobrir a tensão de um diodo Zener

Como descobrir a tensão de um diodo Zener

A maneira mais fácil e óbvia de descobrir a tensão de um diodo Zener é olhar o código impresso ou as faixas coloridas no corpo do mesmo e consultar a Internet.

Simples demais, não é mesmo?

Agora passemos às dificuldades de usar este método.

A primeira delas é que o código pode estar apagado ou ter uma letra tão miudinha que você irá precisar de uma super lupa para enxergá-lo.

Supondo que você conseguiu ver o que está escrito no corpo do diodo, com seu olho biônico, o próximo passo é sair à cata dele na Internet, nem sempre uma tarefa tão simples, principalmente, para quem está fora dos grandes centros e o acesso à rede deixa a desejar (e muito) aqui no Brasil (e o precinho oh!).

Há muito que eu vinha pensando em construir algo simples e que permitisse “ver” a tensão do diodo com um voltímetro até porque nem sempre o valor informado é “verdadeiro” dependendo da procedência do componente.

A motivação final para o projeto veio quando eu ganhei um saco de diodos Zener com tudo “junto e misturado”.

Resolvi então que era tempo de perder uma hora montando a trapizonga, que vou descrever a seguir, mas valeu a pena.

Um pouco de teoria antes de começar

Para quem é novo na eletrônica ou está “um pouco esquecido” lembremos que a principal característica do diodo Zener é que ele deverá ser polarizado inversamente e apresentará em seus terminais uma tensão constante dentro da faixa de corrente para a qual ele foi fabricado.

Em geral, os diodos Zener são usados como tensão de referência quando não precisamos de muita precisão no valor desta tensão uma vez que eles têm tolerância que pode variar de 5 a 10% nos tipos mais comuns.

Repare que eu disse “em geral” porque existe outra aplicação, que não costuma ser mencionada nos livros didáticos de eletrônica, que é a proteção de circuitos para sobre tensão e sobre a qual falarei mais adiante.

 

Zener como tensão de referência

Zener como tensão de referência

Quando o Zener é usado como tensão de referência ele colocado em série com um resistor como vemos na figura.

Não tratarei do cálculo deste resistor porque não é objetivo principal deste artigo.

 

O Zener como proteção de sobre tensão

Esta é uma aplicação do diodo Zener bastante útil e, como já foi dito aqui, não costuma ser mencionada nos livros.

Repare que no circuito acima foi colocado um resistor em série com o Zener. Este resistor é obrigatório, pois é sobre ele ficará a tensão excedente àquela cujo Zener irá estabilizar de acordo com o valor para o qual foi projetado.

Se não colocarmos o resistor e a tensão de entrada for superior a tensão de Zener ele entrará em curto imediatamente.

Porém, é esta condição que a princípio parece ruim que poderá ser aproveitada para servir de proteção, por exemplo, na alimentação de um CI.  Vejamos como funciona.

Imagine que estamos alimentando um processador com 5V proveniente de uma fontes de 5V, é claro. E se a fonte falhar e mandar mais do 5V para processador? A consequência é óbvia: era uma vez um processador!

Agora vamos colocar um Zener de 5V no pino de alimentação do processador de modo que a tensão da fonte chegue até ele através de um fusível ou um fusistor como mostra a figura.

 

Zener usado como circuito de proteção

Zener usado como circuito de proteção

Se a tensão da fonte ultrapassar 5V o Zener entrará em curto e o fusível ou fusistor abrirá ficando, assim protegido o processador.

Quando eu tinha oficina, por mais de uma vez,  deparei com uma situação destas em um VCR de uma marca famosa onde os 5V para alimentação de um determinado processador era extraído de uma fonte de 18V. O “bacalhau” que o projetista fez para baixar os 18 para 5 costumava “apodrecer” e todo mundo sabe qual é o cheiro de bacalhau podre, no caso do VCR, cheiro de queimado e um processador SMD indo para o espaço.

Seria um mau projeto ou obsolescência programada?

Por via das dúvidas, para evitar o retorno, e eu ter que arcar com o ônus da garantia, sempre incluía o Zener e o fusistor no “projeto” mesmo que o defeito original fosse outro.

Finalmente o circuito de identificação da tensão de Zener

Desde que comecei a pensar neste projeto a ideia era fazer algo bem simples e com material fácil de encontrar e até mesmo retirado de sucata.

O “estalo” ocorreu quando estava montando uma pequena fonte de tensão variável utilizando o regulador LM317.

Este é um regulador de três terminais, portanto bastante simples de usar e que permite que se obtenha uma tensão de saída que pode ser ajustada entre 1,25 e 37V através de um resistor ou potenciômetro entre o pino de ajuste e o terra  .

 

Circuito básico de aplicação do LM317

Circuito básico de aplicação do LM317

O circuito básico é mostrado ao lado.  A tensão de saída variará de acordo com a posição de R2 que cria junto com R1 a tensão de referência para o pino de ajuste do CI.

Se você quiser saber mais sobre o LM317 leia artigo que eu publiquei aqui o site.

Para fazer o identificador da tensão de Zener eu retirei o resistor R2 e em seu lugar coloquei duas garras jacaré para colocar o Zener desconhecido e acrescentei mais dois terminais em paralelo onde é colocado um voltímetro que medirá a tensão do Zener. Simples e eficiente.

Modificação para o circuito identificador da tensão se Zener

Modificação para o circuito identificador da tensão se Zener

Qual a tensão máxima de Zener que podemos medir?

Isto dependerá da fonte que irá alimentar o LM317. Como a tensão máxima permitida na entrada do LM317 é de 40V não conseguiremos avaliar diodos cuja tensão seja igual ou maior a este valor.

Entretanto, isto não chega a ser um problema, pois na prática a maioria deles não passa de 33V.

Para simplificar o projeto usei um transformador de 24V (12+12) ligado ao um circuito em ponte o que me deu uma tensão DC de 36V aproximadamente para alimentar o LM317.

Lista de material

Transformador 110/220V para 12+12V para 200mA serve (usei um de 500mA que eu já tinha)

Ponte retificadora ou quatro diodos (1N4001/2/…/7) ou similar

Capacitor eletrolítico 470uF/50 ou 63V

LM317

Resistor 220ohms 1/8W

Led e resistor de 1kohm (opcional)

Garras jacaré (preta e vermelha)

Terminais para ligar o multímetro (preto e vermelho)

Placa para montagem, cabo de força, fusível, etc

Finalmente a montagem

A montagem final pode ser vista na foto abaixo onde temos um Zener de 6,8V sendo medido.

Montagem do Identificador de Zener

Montagem do Identificador de Zener

Os valores obtidos, muitas vezes, serão ligeiramente diferentes dos valores nominais o que é aceitável dentro de uma tolerância de 5% da maioria dos Zener encontrados no comércio.

É importante salientar que o objetivo do aparelhinho não é verificar se o diodo está em curto ou aberto o que deve ser feito antes da maneira usual e sim descobrir o valor da tensão de Zener.

Se tiver alguma dificuldade para montar o brinquedinho entre em contato passe as dificuldades ou quiser que eu monte um igual para você podemos conversar.

Até sempre

Técnico em eletrônica formado em 1968 pela Escola Técnica de Ciências Eletrônicas, professor de matemática formado pela UFF/CEDERJ com especialização em física. Atualmente aposentado atuando como técnico free lance em restauração de aparelhos antigos, escrevendo e-books e artigos técnicos e dando aula particular de matemática e física.

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14 Responses to “Como descobrir a tensão de um diodo Zener”

  1. Adilson lopes disse:

    Muito bom seu trabalho! Parabéns.

  2. Marcio disse:

    Por favor estou com uma duvida se tenho um zener de especificaçao do zener Vz=6,2v PzM=1W Izm=20mA QUAL VE MAX e VE min

  3. Adilson disse:

    Amigo não conseguir encontrar o capacitor 470uF 50v, tem como substituto? Qual?

    • paulobrites disse:

      Caro Adilson
      Este capacitor não é crítico Você pode usar com isolamento maior como 63V, por exemplo que é um valor bem comercial.

  4. Adilson disse:

    Amigo estou iniciando em eletrônica, como fica o esquema de ligação do transformador 12+12? Obrigado pelo post

  5. nunofiel disse:

    boa aplicação para testar os diodos, pois estava com dificuldades de saber o valor de um smd zener e com este projecto foi uma maravilha encontrar o valor pois na placa existiam mias diodos com o mesmo valor

    • paulobrites disse:

      Caro Nuno
      Obrigado pelo retorno Seu depoimento positivo encoraja outras leitores.
      Abraços
      Paulo Brites

  6. PassarinhoAzul disse:

    Muito bom, parabéns.

  7. morais disse:

    gostaria de comprar esse aparelho

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