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

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Paulo Brites

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.

Website: http://paulobrites.com.br

35 Comentários

  1. Petronio Lopes Brasil

    Otimo, excelente e de entendimento fácil,
    teórico e

    /prático. plb-sbc-sp
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    • Paulo Brites

      Obrigado pelo comentário
      Não deixe de ver o vídeo no meu canal no youtube que tem uma atualização

  2. Thiago Fernandes

    Tem algum video seu no youtube montando esse circuito? Seria interessante.

    • Paulo Brites

      Vou incluir este circuito nas minhas aulas do Clube Aprenda Eletrônica com Pualo Brites e aproveito a sugestçao para prepara um video. Semana que vem provavelmente. Fique de olho no meu canal. Obrigado pela sugestão.

  3. Milton

    Boa noite ou bom dia tchê!
    Apanhei de reio uma semana pra resolver isso com as tralhas que tenho em casa…
    …tua solução merece os meu sinceros parabéns e agradecimentos!
    Troço mais simples… …como ninguém se deu conta pra avisar os outros antes??
    Estou engatinhando nessa arte.
    Abraço
    Milton

    • Paulo Brites

      Pois é as vezes o “coisa ruim” náo é tão feio como pintam
      Tem muita coisa interessante aqui no blog pra ser explorada
      Aproveita o #Fique em casa” e divirta-se.

  4. francisco menezes alves

    Cumprimentos sr. Paulo
    Acho que vou precisar do bichinho que mede os diodos zener, pois sou mecanico e tenho o problema constante dos alternadores, visto me encontrar em áfrica moçambique onde não há quase nada. 1 ” Peço a favor de me dizer quanto me custa uma coisa dessas pronta a funciona com transporte para moçambique. 2 ” Também mede diodos normais não zener. 3 ” Existe ou há possibilidade de fazer uma ponte retificadora que receba directamente 220 ou 380 AC alternos para 12 V ou 24 V DC contínuos ?. 4 ” Existe ou há possibilidades de fazer reguladores de tenssão de 12 V e 24 V para alternadores automotivos para montgem exterior. Desde já o meu obrigado pela atenção me possa dispensar, chicodomoinho

    • Paulo Brites

      Caro “Chico do Moinho”
      Creio que este “bichinho” não seria útil no seu caso. Medir diodos Zener ou os outros pode ser feito com um multémetros digital. A finalidade deste cicuito é indentificar a tensão de um Zener desconhencido, mas é preciso que ele não esteja defeituoso.

      Quanto a ponte você vai precisar um tranformador. Podemos sim fazer os reguladores mas não sei como isto seria usado nos carros.

      Finalmente acho que a leitura do meu e-book Eletrônica para Estudantes, hobistas & Inventores lehe ajudaria muito. Temporariamente eu suspendi as vendas para fora do Brasil por causa dos meios de pagamento, mas em breve devo retornar.

  5. Maurício Machado

    Gostei Muito.
    Tenho Algumas dúvidas:
    Vi na imagem que pode ser o lm350. Tenho ele aqui, não o 317.
    Este regulador tem 2 pinos. o Out é o case dele?
    Se puder usar esse regulador, o resistor é o mesmo?
    Na imagem tbm aparece o desenho de um capacitor em paralelo antes do LM. Se sim qual é o valor?
    Estou iniciando na eletrônica e se puder me ajudar fico muito grato.
    Att,
    Maurício

    • Paulo Brites

      Olá Mauricio
      O LM350 é um canhão para matar formiga neste caso, mas funciona igual ao LM317.
      O melhor lugar para tirar estas dúvidas é sempre no datasheet.
      O capacitor não é critico pode ser 100nF
      Se você está iniciando recomendo as aulas do Clube Aprenda Eletrônica com Paulo Brites onde você irá aprender eletrônica de verdade.
      Do lado esquerdo tem um banner falando sobre é só clicar sobre ele para ter mais informações.

      • Maurício Machado

        Obrigado pela resposta.
        COmprei um lote de componentes no mercado livre e veio esse regulador. tbm tenho todos os outros componentes menos o trafo. Mas eu consigo facil. Queria esse testador justamente porque veio muitos zener mas não tenho olho bionico para descobrir qual é. Irei ler mais sobre o seu curso sim.

        Mais uma vez obrigado.

        • Paulo Brites

          Obrigado pelo retorno.

  6. Antonio Carlos Dias Ferreira

    Parabéns pelo ótimo post. Quando li,imediatamente montei um com peças que tinha por aqui. Funcionou muito bem e será de grande utilidade na minha bancada. Já favoritei seu site em meu Onenote para pesquisas. Grande abraço.

    • Paulo Brites

      Muito obrigado pela participação
      Abraços

  7. aamigo como faço pra adquirir um desse to aprendendo eletronica agora e gostaria de ter um

    • Paulo Brites

      Olá Valdecy

      Eu vou ver se ainda tenho algum montado por aqui e ter aviso No momento eu estou muito ocupado com as aulas do Clube Aprenda Eletrônica e não tenho tempo para montar.

  8. Macedo

    Ola. Este artigo sobre Zener foi de extrema importância para mim. Acabei de adicionar aos favoritos e estou montando um protótipo desse testador. Preciso colocar alguns diodos em série para plotar uma voltagem e desligar um carregador ‘burro’ de baterias.

  9. Jose Alves

    Sr, paulo fiquei muito feliz em encontrar esse conteudo. Visto que estou iniciando agora na eletronica. Gostaria muito que o senhor montasse um pra mim só não sei o procedimento para fazer o acerto e receber o produto.

    • Paulo Brites

      Vou entrar em contato por e-amil

  10. jose guedes ferreira

    Caro Paulo muito obrigado muito bom mesmo

    • Paulo Brites

      Obrigado José pelo retorno
      Abraços

  11. Adilson lopes

    Muito bom seu trabalho! Parabéns.

    • paulobrites

      Ola Adilson
      Muito obrigado pelo apoio

  12. Marcio

    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

  13. Adilson

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

    • paulobrites

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

  14. Adilson

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

    • paulobrites

      Caro Adilson Leia o meu artigo Uma fonte de alimentação para hobistas A entrada do circuito é a mesma Você vai deixar a derivação central do secundário sem ligção.
      Abraços

      • Adilson

        Essa era minha dúvida, obrigado

        • paulobrites

          Espero que tenha ajudado.
          Abraços

  15. 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

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

  16. PassarinhoAzul

    Muito bom, parabéns.

    • paulobrites

      Muito obrigado “passarinhoAzul”
      Abraços

  17. morais

    gostaria de comprar esse aparelho

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