Cos'è il Diodo Zener, caratteristiche e funzionamento

Il diodo Zener è una componente di giunzione p-n, che prende il nome dall’effetto Zener combinato al breakdown a valanga.
Questo oggetto, come ogni diodo, è caratterizzato da un piccolo cilindro e da due refoli che vengono collegati dalle estremità al circuito elettrico.
Invece il diodo Zener a vite è caratterizzato da una forma avvitata sul fondo.
 
Questa componente appartiene alla famiglia dei semiconduttori, quindi è un isolante che viene utilizzato in molti casi per condurre. In più il diodo Zener è polarizzato ed è composto da: un anodo positivo e un catodo negativo.

Per distinguere un diodo Zener da qualsiasi altro diodo è possibile individuare delle stanghette sopra il cilindro, che lo differenziano nonostante il simbolo simile.
 
 Come funziona il Diodo Zener 
Per comprendere meglio come funziona il diodo Zener a vite può essere utile analizzare il funzionamento di un semplice diodo. Infatti in comune hanno la tensione di anodo e quella di catodo.
La differenza principale con lo Zener è che questo meccanismo cambia quando è polarizzato, quindi la tensione dell’anodo è minore a quella del catodo.
La polarizzazione è fondamentale affinché il diodo Zener possa diventare conduttore.

Per farlo è necessario:
• collegare il positivo di alimentazione all'anodo
• collegare il negativo di alimentazione al catodo
 
 Caratteristiche del Diodo Zener  
La caratteristica peculiare del diodo Zener, come anticipato, è il meccanismo che dà il nome a questa componente. Infatti l'effetto Zener si ottiene drogando le zone p ed n.
Questo procedimento è necessario per strappare gli elettroni di valenza agli atomi e per farlo si crea un campo elettrico, solitamente di 20 MV/m circa.
Applicando questa tensione Zener Vz, rende utile la componente per lo svolgimento di un'operazione al superamento di un limite di tensione.
L'esempio più esplicativo è nel controllo di una batteria: grazie alla tensione Zener si può segnalare quando è carica o scarica.
Inserendo un LED nell'impianto elettrico, si può impiegare il diodo Zener per la segnalazione di carica.
Perciò se la carica è superiore a un determinato voltaggio la spia si accende, viceversa se non ha ancora raggiunto una soglia di carica rimane spenta.
 
Le caratteristiche del diodo Zener lo rendono l'ideale per:
• stabilizzare la tensione di riferimento
• alimentare i circuiti elettrici
 
Invece tra gli svantaggi di questa componente elettrica c'è la bassa quantità di corrente supportata.
Quindi non è consigliabile utilizzare un diodo Zener a vite all'interno di alimentatori particolarmente potenti o dalle grandi prestazioni.
Piuttosto è utile per gli alimentatori con bassa corrente.