ESTUDIO DEL DIODO SEMICONDUCTOR, CÁLCULO Y ELECCIÓN

Para obtener la gráfica del diodo semiconductor se utiliza el circuito de la siguiente figura:

Gráfica diodo semiconductor y su circuito

Aplicaciones de los diodos semiconductores

Del análisis de las características se podrá deducir su régimen de funcionamiento y asimismo las aplicaciones que puede tener.

Si Vak es directa, el diodo, a partir de una tensión que supera el valor de codo ( Vy ), comienza a conducir, aumentando la intensidad con el aumento de tensión, según se aprecia en las curvas características.

Si Vak es inversa, el diodo se puede decir que no conduce a niveles prácticos. En realidad circula una pequeña corriente Ir del orden de los microamperios, despreciable frente a la If, esta intensidad solamente depende de la temperatura.

Términos utilizados:

Vf ---- Tensión directa Vak
Vr ---- Tensión inversa Vak
If  ---- Intensidad directa
Ir  ---- Intensidad inversa
F  ---- Forward
R  ---- Reverse

Funcionamiento diodo semiconductor

El diodo es un componente electrónico que solamente deja pasar la corriente en un sentido, electrones de cátodo a ánodo cuando Vak es directa y mayor que la tensión de codo. Para efectos prácticos la corriente inversa se considera despreciable frente a la directa.

Su aplicación más importante en la práctica será en los circuitos rectificadores. Un circuito rectificador es aquel que de una corriente alterna se consigue una corriente continua.

Las aplicaciones de los rectificadores son importantísimas, pues normalmente los componentes y circuitos electrónicos necesitan como fuente de energía un generador cuya tensión sea constante. Esta función la realizan las fuentes de alimentación.
Como la fuente primaria es la red de corriente alterna ( AC ), habrá que transformar ésta en una corriente continua ( CC ) de las características del circuito que hay que alimentar.

El circuito rectificador más simple es el de la siguiente figura:

Circuito rectificador de corriente alterna a corriente continua

• En el semiciclo positivo: el diodo se polariza directamente y conduce, obteniéndose en la resistencia una tensión como la indicada, es decir, se comporta como un interruptor cerrado.   
• En el semiciclo negativo: el diodo se polariza inversamente y no conduce. Se comporta como un interruptor abierto.

Gráfica onda corriente alterna y corriente rectificada

Cálculo y elección de un diodo semiconductor

Para la elección de un diodo se han de tener en cuenta una serie de condiciones a cumplir por éste.

El fabricante nos proporciona una serie de valores máximos permitidos para cada clase y modelo de diodo.

En el circuito en el que el diodo semiconductor trabaje se tendrán que calcular dichos valores y elegir un diodo de los que el fabricante dé, de forma que trabaje holgadamente en las condiciones concretas de su carga.

Estos valores que el fabricante especifica son:

Imáx  ----  Máxima corriente de cresta periódica
Idc  -------  Máxima corriente media con carga resistiva
Vin  ------  Máximo valor de tensión inversa periódica que puede soportar

Otros valores que el fabricante especifica son: máxima corriente de pico transitoria, máxima tensión inversa de pico, c.d.t. directa, corriente inversa margen de temperatura de trabajo, etc...



Resistencia dinámica

                                       ^V
Se define como :  Rd = -------
                                        ^I

Los valores incrementales se toman sobre las curvas características.
La resistencia dinámica directa en la unión es del orden de cien ohmios.
La resistencia dinámica inversa en la unión es del orden de megaohmios.

Resistencia estática

                                            V
Se define como:   Rest. = ------
                                             I

                                                            0,2
                             En el germanio = -------
                                                              I

                                                       0,6
                             En el silicio = -------
                                                         I

Los valores se toman eligiendo un punto sobre la gráfica.

El fabricante especifica estos datos en sus catálogos de la siguiente forma:

Diodos de potencia de silicio, avalancha controlada I

Diodos de potencia de silicio, avalancha controlada II

Características diodos semiconductores

Con estas tablas damos por finalizada esta entrada y ya en la próxima publicación trataremos las fuentes de alimentación que nos transforman la corriente alterna en corriente continua y alimentan todos los aparatos eléctricos y electrónicos que tenemos en nuestros hogares. ¡ Nos vemos próximamente !.

Escrito por Archie Tecnology

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