Come funziona un diodo Zener

Un diodo Zener, che nel gergo comune di solito viene comunemente indicato semplicemente come zener, rappresenta una tipologia specifica e particolare di diodo. Non a caso, come tutti i normali diodi, anche lo zener si presenta a forma di piccolo cilindro, provvisto di un doppio refolo all'estremità. Tale elemento permette al diodo Zener di essere collegato o saldato ad un circuito elettrico. In questa guida vi illustreremo, dunque, come funziona un diodo Zener. Passeremo poi ad analizzare il campo di applicazione dello stesso.

• Diodo Zener
• Fonte di energia elettrica

Come detto, anche un diodo Zener dispone di polarizzazione come un normale diodo. Dunque, è anch'esso provvisto di un polo positivo (rappresentato da un anodo) e da uno negativo (rappresentato da un catodo). Il diodo Zener presenta inoltre una piccola fascia all'altezza del catodo, lungo il terminale negativo. È dunque da considerarsi a tutti gli effetti un vero e proprio semiconduttore, che gli consente di essere un ottimo isolante. Ciò che lo differenzia dagli altri diodi, è la sua capacità di iniziare a condurre energia, se posto in determinate condizioni logistiche e di temperatura.

Vediamo ora come funziona nel dettaglio un diodo Zener. Quando il livello di tensione che si trasmette ai capi dello Zener è compreso tra 0V e Vz, l'elemento agisce come un vero e proprio interruttore aperto. Quando invece la tensione si porta al di sopra di Vz, si inizia a produrre il cosiddetto "effetto valanga", ovvero si determina un rapido e potente passaggio di corrente tra i due punti terminali del diodo. In questi momenti, il diodo Zener è perfettamente in grado di resistere al passaggio di corrente, mantenendo la tensione Vz.

Ma come funziona il diodo Zener quando la tensione, viceversa, scende sotto il livello Vz? Quando ciò si verifica, il componente del diodo si orienta verso lo stato di interdizione. In virtù, dunque, di questa sua caratteristica di condurre energia solamente al di sopra di un certo grado di tensione Vz, il diodo Zener viene utilizzato in tutti quei casi nei quali occorre avere a disposizione un dispositivo per misurare il grado di tensione di un qualsiasi elemento caricante.

Da ciò ne consegue che il diodo Zener può risultare efficace per il controllo del livello carica/scarica di una batteria. A tal proposito, basterà collegare un normale led al diodo Zener: tale led si accenderà solo nell'eventualità in cui la batteria sia effettivamente carica, cioè quando sia al di sopra di un determinato livello di tensione.

• Cos'è un diodo Zener