Clarence Zener ha scoperto, all’inizio del secolo scorso, che esiste la possibilità di invertire la polarizzazione in un semiconduttore con una sorta di effetto tunnel. Tale effetto, che ha denominato con il proprio nome, si riassume in un diodo omonimo con giunzioni positiva e negativa sottoposte a drogaggio (anodo e catodo). Le applicazioni, condensate in un dispositivo di dimensioni estremamente ridotte, sono molteplici e vanno dall’amplificazione del flusso di corrente alla sua inversione di polarità. Il diodo zener per uso professionale si può trovare online sul sito di RS Components, che da sempre propone solo i migliori dispositivi nel campo dell’elettronica e non solo.
Tipi e caratteristiche dei diodi Zener
Le due estremità del diodo si denominano per l’appunto come anodo e catodo: anche nello Zener, questi due elementi lasciano fluire un flusso di corrente che abbia sufficiente tensione, in entrambe le direzioni. Se la tensione è ideale a consentirlo, tale flusso non si arresta e crea una vera e propria scarica fino a 200 V.
I diodi di tipo bidirezionale, tuttavia, lasciano passare la corrente in entrambe le direzioni dissipandola e riducendone di fatto il carico di potenza, quindi sono particolarmente adatti per questo uso specifico; laddove la tensione applicata sia davvero importante, si parla di diodo a valanga, da considerarsi soprattutto se si vogliono evitare sovraccarichi. Oltre ai classici diodi Zener esistono anche tipologie in grado di fungere da protezione contro le cariche elettrostatiche e si denominano ESD.
Il voltaggio di un diodo Zener può andare dai 12 agli oltre 4 mila Volt e ne esistono di piccolissimi (sotto al millimetro) e di medi (fino a diversi centimetri). I poli del diodo possono essere ben visibili e più allungati rispetto al corpo centrale o più ridotti, specie nei modelli “chiusi” più compatti.
Molteplici applicazioni dei diodi Zener
Il tipo di montaggio di un diodo Zener può influire in maniera determinante sull’utilizzo: ci sono modelli che hanno bisogno di essere assicurati tramite foro, altri su filettatura o su circuito stampato e altri ancora (i più diffusi) hanno montaggio superficiale al fine di risultare maggiormente versatili nelle più diverse applicazioni.
Nonostante tale dispositivo sia realizzato per evitare surriscaldamenti per le medesime caratteristiche che lo distinguono, va prestata attenzione anche alla temperatura massima supportata, specie se in ambito industriale o di macchinari elettronici che potrebbero generarne parecchia: in tal senso, ci sono modelli che possono “lavorare” tranquillamente a 200 gradi centigradi mentre, in regime di freddo, anche a – 65.
Un diodo Zener si impiega ad esempio in luci a LED che fungono da segnalatori di carica, oppure si porrà in un circuito elettrico per fungere da stabilizzatore tra l’alimentatore principale e il dispositivo. L’importante, sarà infondere in esso la quantità di energia elettrica corretta che il diodo stesso provvederà a modulare come serve.
A livello strutturale, ogni chip può avere fino a 6 elementi e la configurazione dell’anodo risultare classica o persino a vite ove si renda necessario tale tipo di montaggio. Con elementi in silicio o polimeri, i diodi Zener sono durevoli nel tempo e resistenti alla corrosione se acquistati presso i migliori rivenditori e prodotti dai brand specializzati. Si prestano anche molto bene a eventuali saldature.
Non vanno dimenticate le certificazioni di conformità indispensabili per la sicurezza e gli standard normativi, nonché il ROhS, che indica la limitazione o persino l’assenza di materiali potenzialmente tossici o pericolosi quali gli ftalati, il mercurio, il cadmio o il piombo.
