Por que conectamos um resistor antes de um diodo Zener?

Por que precisamos de um resistor em um circuito de diodo Zener, como no diagrama abaixo?

Eu entendo que é limitar a corrente, mas como assim e por que precisamos dele para um diodo Zener?

A seleção de diferentes valores de resistores afeta o desempenho do circuito? Portanto, quando estamos selecionando um diodo Zener, observamos nas especificações diferentes correntes reversas que podem fluir através deles. Mas se esses podem ser alterados através de resistores, podemos selecionar qualquer diodo Zener a uma tensão, sem observar a corrente máxima?

Em vez de usar 'sem resistores', considere o que acontece se usarmos resistores de valores diferentes (inferiores) e observar o padrão. À medida que reduzimos o valor do resistor, a corrente através do zener aumentará. Mesmo que a fonte de tensão não seja perfeita, a energia dissipada pelo zener fará com que ela falhe devido ao superaquecimento.

A corrente através do resistor é, pela lei de KVL e Ohm:

$\dfrac{V_{IN} - V_Z}{R_S}$

$R_S$

$\dfrac{1}{12}A$

De um comentário para outra resposta:

podemos selecionar qualquer zener a uma tensão, sem olhar para a corrente máxima?

O ponto da resposta de Jim, e a minha, é enfatizar a dissipação de energia associada ao diodo zener.

Como nossas respostas evidentemente não são suficientes nesse sentido, considere o seguinte trecho de uma folha de dados do diodo zener:

$P_D = 500mW$

$V_Z$

$I_{Z_{max}} < \dfrac{P_D}{V_Z}$

$V_Z = 5.1V$

$I_{Z_{max}} < \dfrac{0.5W}{5.1V} = 98 mA$

Nem uma fonte de alimentação nem um diodo Zener são ideais. Uma fonte de alimentação tem uma impedância de saída muito baixa e um diodo Zener tem uma impedância diferente de zero. Sem um resistor em série, isso significa:

1. A corrente do diodo Zener será muito alta
2. A tensão no diodo Zener será maior que a especificada devido à sua resistência interna
3. $P_{dissipated}=V_{zener}×I_{zener}$

Qual é o propósito de usar um zener? Resposta curta: Para fornecer uma tensão Vz que não é muito sensível a mudanças de carga (baixa resistência dinâmica de saída) - e que pode ser derivada de outra fonte de tensão Vo, que é maior e / ou varia muito ao longo do tempo.

Lembrando da KVL, precisamos de uma peça que possa produzir a diferença Vo-Vz . Um resistor em série com o diodo Zener serve a esse propósito