Este documento presenta información sobre diferentes tipos de diodos, incluyendo diodos rectificadores, diodos Zener, diodos LED, diodos varicap y diodos túnel. Explica las características y usos de cada tipo de diodo. También incluye especificaciones técnicas y datos para algunos diodos.
2. DIODO RECTIFICADOR
La serie de diodos del 1N4001 al 1N4007 son siete diodos que tienen
las mismas características con polarización directa, pero en
polarización inversa sus características son distintas.
Primeramente analizaremos las "Limitaciones máximas" que son
estas:
Estos tres valores especifican la ruptura en ciertas condiciones de
funcionamiento. Lo importante es saber que la tensión de
ruptura para el diodo es de 50 V, independientemente de cómo se
use el diodo.
3. para 1N4001 será de 0,1 A o menos. Esta ruptura se produce por la
avalancha y en el 1N4001 esta ruptura es normalmente destructiva.
Corriente máxima con polarización directa Un dato interesante es la
corriente media con polarización directa, que aparece así en la hoja
decaracterísticas: I
Indica que el 1N4001 puede soportar hasta 1 A con polarización
directa cuando se le emplea como rectificador. Esto es, 1 A es el nivel
de corriente con polarización directa para el cual el diodo sequema
debido a una disipación excesiva de potencia. Un diseño fiable, con
factor de seguridad 1,debe garantizar que la corriente con
polarización directa sea menor de 0,5 A en cualquier condición de
funcionamiento.
Los estudios de las averías de los dispositivos muestran que la vida de
éstos es tanto más corta cuanto más cerca trabajen de las limitaciones
máximas. Por esta razón, algunos diseñadores emplean factores de
segur
5. DIODO ZENER
Ejemplo: 1N759 VZ = 12 V IZT = 20 mA
El fabricante suele dar un valor intermedio de
VZ y IZT.(corriente de prueba, valor al que el
fabricante a hecho esa prueba).
Al ser una curva, su pendiente varía y su RZ
también, entonces el fabricante suele dar el
valor en ese punto:
RZ = ZZT = 30 W a IZT = 20 mA
IZmáx = 30 ÷ 35 mA (esta variación entre diodos
iguales es debida a la tolerancia).
Haciendo algunos cálculos:
PZ = VZ·IZ = 12·30 = 360 mW
= 12·35 = 420 mW
Tolerancia: En cuanto a la tensión zener (VZ):
Serie 1N746 (1N746 al 1N759) ± 10 %
Serie 1N746A (1N746A al 1N759A) ± 5 %
EJEMPLO: 1N759 VZ = 12 V ± 10 % (13,2 V y
10,8 V)
1N759A VZ = 12 V ± 5 % (12,6 V y
11,4 V)
6. DIODO varicap
Este diodo presenta una cualidad
curiosa que se pone de manifiesto
rápidamente al observar su curva
característica, la cual se ve en el
gráfico.
En lo que respecta a la corriente en
sentido de bloqueo se comporta
como un diodo corriente, pero en el
sentido de paso ofrece unas
variantes según la tensión que se le
somete. La intensidad de la
corriente crece con rapidez al
principio con muy poco valor de
tensión hasta llegar a la cresta (C)
desde donde, al recibir mayor
tensión, se produce una pérdida de
intensidad hasta D que vuelve a
elevarse cuando se sobrepasa toda
esta zona del valor de la tensión.
8. EPLI S.A.C - Líder en Electrónica de Potencia
Altecsa - Alternativa Electrotécnica Sac.
B y M Power - Equipos electrónicos y de Telecomunicaciones
Newark del Perú - Componentes Electrónicos
Jca Electronics Eirl
9. Los diodos son componentes electrónicos semiconductores que
cumplen una función importante en los circuitos electrónicos.
10. Pondremos las diferentes clases de diodos que son más
comunes dentro de los circuitos electrónicos:
Diodos Zener
Diodos Túnel
Diodo Rectificador
Diodo Schottky
Diodo Varicap
Diodo Led
11. El Diodo Zener es un tipo especial de diodo, que siempre
se utiliza polarizado inversamente.
Recordar que los diodos comunes, como el diodo
rectificador (en donde se aprovechan sus características
de polarización directa y polarización inversa), conducen
siempre en el sentido de la flecha.
12.
Conocida como tensión zener, es la tensión que el zener va a mantener
constante.
Si la corriente a través del zener es menor, no hay seguridad en que el
zener mantenga constante la tensión en sus bornas.
Puesto que la tensión es constante, nos indica el máximo valor de la
corriente que puede soportar el zener.
13. Por tanto el zener es un diodo que al polarizarlo inversamente mantiene
constante la tensión en sus bornas a un valor llamado tensión de zener,
pudiendo variar la corriente que lo atraviesa entre el margen de valores
comprendidos entre el valor mínimo de funcionamiento y el
correspondiente a la potencia de zener máxima que puede disipar. si
superamos el valor de esta corriente el zener se destruye.
14. Datos Especificaciones
Altura de producto 0.6mm
Anchura de producto 0.8mm
Coeficiente de temperatura de tensión típica 3.2mV/ C
Configuración Single
Conteo de pines 2
Corriente de fugas inversa máxima 0.1μA
Corriente de prueba 5mA
Disipación de potencia máxima 150mW
Encapsulado fabricante SSMini2-F5-B
Impedancia Zener máxima 20Ω
Longitud de producto 1.6mm
Montaje Montaje superficial
Temperatura de funcionamiento máxima 150 C
Tensión Zener nominal 6.8V
Tipo Regulador de tensión
Tolerancia de tensión Zener 2.5%
15.
16.
17. Este diodo presenta una cualidad curiosa que se pone de manifiesto
rápidamente al observar su curva característica, la cual se ve en el gráfico.
En lo que respecta a la corriente en sentido de bloqueo se comporta como un
diodo corriente, pero en el sentido de paso ofrece unas variantes según la
tensión que se le somete.
La intensidad de la corriente crece con rapidez al principio con muy poco
valor de tensión hasta llegar a la cresta (C) desde donde, al recibir mayor
tensión, se produce una pérdida de intensidad hasta D que vuelve a elevarse
cuado se sobrepasa toda esta zona del valor de la tensión.
18. Cuando se aplica una pequeña tensión, el diodo tunel empieza a conducir
(la corriente empieza a fluir). Si se sigue aumentando esta tensión la
corriente aumentará hasta llegar un punto después del cual la corriente
disminuye.
La corriente continuará disminuyendo hasta llegar al punto mínimo de un
"valle" y después volverá a incrementarse. esta ocasión la corriente
continuará aumentando conforme aumenta la tensión.
Los diodos tunel tienen la cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip
e Iv muy rápidamente, cambiando de estado de conducción al de no
conducción incluso más rápido que los diodos Schottky
19.
20. Son circuitos que sirven para convertir la corriente alterna (como la de los
enchufes de tu casa) en corriente directa (como la de las baterías). En
general, casi todos los aparatos eléctricos funcionan con corriente directa y,
dado que en las casas solo hay corriente alterna, es necesario convertirla a
corriente directa para que funcionen los equipos. Esta conversión se hace
internamente en los aparatos y ahí es donde se utilizan los diodos
rectificadores.
21. Es la máxima tensión en sentido inverso que puede soportar un diodo sin
entrar en conducción; esta tensión para un diodo rectificador es
destructiva, por ello cuando se diseña un circuito siempre se utiliza un factor
de seguridad que no está determinado, sino que depende del diseñador, así
por ejemplo, si la hoja de características de un diodo expresa un valor para la
tensión inversa de ruptura de 80 V, un diseñador muy conservador puede
utilizar un factor de seguridad de 2.
Es el valor medio de corriente para el cual el diodo se quema debido a una
excesiva disipación de potencia. Este valor nunca se debe alcanzar, por
ello, al igual que en el caso de la tensión inversa de ruptura se utiliza en
diseño un factor de seguridad que suele ser 2.
22. Esta medida se realiza con una señal alterna y se obtiene la caída de
tensión con polarización directa, para un valor determinado de corriente y
una temperatura de 25 ºC.
Es la corriente con polarización inversa para una tensión continua
determinada que viene indicada en la hoja de características del diodo. El
valor de la corriente inversa se da para diferentes temperatura.
23. Datos Especificaciones
Corriente sensible del disparador de la puerta IGT=200uA
Voltaje bajo del en-estado VTM=1.2 (typ.) @ ITM
Bajo revés y corriente de bloqueo delantera: IDRM/IPRM=100uA@TC=125°C
Corriente de tenencia baja IH=5mA
24.
25. El diodo Schottky o diodo de barrera Schottky, llamado así en honor
del físico alemán Walter H. Schottky, es un dispositivo semiconductor que
proporciona conmutaciones muy rápidas entre los estados de conducción
directa e inversa (menos de 1ns en dispositivos pequeños de 5 mm de
diámetro) y muy bajas tensiones umbral (también conocidas como
tensiones de codo, aunque en inglés se refieren a ella como "knee", o sea,
de rodilla).
.
26. La alta velocidad de conmutación permite rectificar señales de muy altas
frecuencias y eliminar excesos de corriente en circuitos de alta intensidad.
A diferencia de los diodos convencionales de silicio, que tienen una
tensión umbral valor de la tensión en directa a partir de la cual el diodo
conduce de 0,7 V, los diodos Schottky tienen una tensión umbral de
aproximadamente 0,2V a 0,4 V empleándose, por ejemplo, como
protección de descarga de células solares con baterías de plomo ácido.
La limitación más evidente del diodo de Schottky es la dificultad de
conseguir resistencias inversas relativamente elevadas cuando se trabaja
con altos voltajes inversos pero el diodo Schottky encuentra una gran
variedad de aplicaciones en circuitos de alta velocidad para computadoras
donde se necesiten grandes velocidades de conmutación .
27.
28. Este diodo forma una capacidad en los extremos de la union PN, que
resulta de utilidad, cuando se busca utilizar esa capacidad en provecho del
circuito en el cual debe de funcionar el diodo.
Cuando polarizamos un varicap de forma directa, observamos que
además de las zonas constitutivas de la capacidad que buscamos, en
paralelo con ellas aparece una resistencia de muy bajo valor óhmico,
conformando con esto un capacitor de pérdidas muy elevadas. En cambio
si lo polarizamos en sentido inverso, la resistencia en paralelo
mencionada, es de un valor relativamente alto, dando como resultado que
el diodo se comporte como un capacitor de pérdidas bajas.
29. Los diodos varactores o varicap han sido diseñados de manera que su
funcionamiento sea similar al de un capacitador y tengan una
característica capacitancia-tension dentro de límites razonables.
En el gráfico a la derecha se muestran las similitudes entre un diodo y
un capacitor.
Debido a la recombinación de los portadores en el diodo, una zona de
agotamiento se forma en la juntura.
Esta zona de agotamiento actúa como un dieléctrico (aislante), ya que
no hay ninguna carga y flujo de corriente
30. Las áreas exteriores a la zona de agotamiento si tienen portadores
de carga (área semiconductor). Se puede visualizar sin dificultad la
formación de un capacitor en el diodo (dos materiales
semiconductores deparados por un aislante).
La amplitud de la zona de agotamiento se puede ampliar
incrementando la tensión inversa aplicada al diodo con una fuente
externa. Esto causa que se aumente la separación (aislante) y
separa más las áreas semiconductoras. Este último disminuye la
capacitancia.
Entonces la capacitancia es función de la tensión aplicada al diodo.
Si la tensión aplicada al diodo aumenta la capacitancia disminuye
Si la tensión disminuye la capacitancia aumenta
31.
32. Es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro
reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN en la cual
circula por él una corriente eléctrica.
Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia, el LED es un tipo
especial de diodo que trabaja como un diodo común, pero que al ser
atravesado por la corriente eléctrica, emite luz , este dispositivo
semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de
plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se
emplean en las lámparas incandescentes.
33. Actualmente los LED tienen diferentes tamaños, formas y colores. Tenemos LED
redondos, cuadrados, rectangulares, triangulares y con diversas formas , los colores
básicos son rojo, verde y azul, aunque podemos encontrarlos naranjas, amarillos
incluso hay un Led de luz blanca. Las dimensiones en los LED redondos son 3mm,
5mm, 10mm y uno gigante de 20mm
Esta característica es importante, pues de ella depende el modo de observación del
Led, es decir, el empleo práctico de aparato realizado.
La intensidad luminosa en el eje y el brillo están intensamente relacionados. Tanto si
el Led es puntual o difusor, el brillo es proporcional a la superficie de emisión. Si el
Led es puntual, el punto será más brillante, al ser una superficie demasiado
pequeña. En uno difusor la intensidad en el eje es superior al modelo puntual.
El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos.
34.
35. Los diodos son elementos importantes en la electrónica que nos rodea
hoy en día, que para su comprensión hay que estar al tanto de ciertos
conocimientos relativos a su funcionamiento y comportamiento.
Uno de los aspectos mas importantes del diodo es que no se quedan en
un solo tipo de diodo y mas bien se a desarrollado el diodo en formas que
extienden su área de aplicación.
Concluyo que los diodos son de gran versatilidad, que se pueden
implicar en muchos aspectos con el propósito de resolver algún problema.
