DIODOS ELECTRICOS:
Viendo el símbolo del diodo en el gráfico se observan: A -
ánodo, K - cátodo.
Los diodos constan de dos partes, una llamada N y la otra
llamada P, separados por una juntura llamada barrera o unión. Esta barrera o
unión es de 0.3 voltios en el diodo de germanio y de 0.6 voltios
aproximadamente en el diodo de silicio.
Principio de operación de un diodo
El semiconductor tipo N tiene electrones libres (exceso de
electrones) y el semiconductor tipo P tiene huecos libres (ausencia o falta de
electrones).
Cuando una tensión positiva se aplica al lado P y una negativa
al lado N, los electrones en el lado N son empujados al lado P y los electrones
fluyen a través del material P mas allá de los límites del semiconductor. De
igual manera los huecos en el material P son empujados con una tensión negativa
al lado del material N y los huecos fluyen a través del material N.
En el caso opuesto, cuando una tensión positiva se aplica al
lado N y una negativa al lado P, los electrones en el lado N son empujados al
lado N y los huecos del lado P son empujados al lado P. En este caso los
electrones en el semiconductor no se mueven y en consecuencia no hay corriente
El diodo se puede hacer trabajar de 2 maneras diferentes:
Polarización directa:
Diodo semiconductor polarizado en sentido directo - Electrónica
Unicrom
Es cuando la corriente que circula por el diodo sigue la ruta de
la flecha (la del diodo), o sea del ánodo al cátodo.
En este caso la corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad
comportándose prácticamente como un corto circuito.
Polarización inversa:
Diodo semiconductor polarizado en sentido inverso
Es cuando la corriente en el diodo desea circular en sentido
opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o sea del cátodo al ánodo.
En este caso la corriente no atraviesa el diodo, y se comporta
prácticamente como un circuito abierto.
Nota: El funcionamiento antes mencionado se refiere al diodo
ideal, ésto quiere decir que el diodo se toma como un elemento perfecto (como
se hace en casi todos los casos), tanto en polarización directa
como en
polarización inversa.
Aplicaciones del diodo:
Los diodos tienen muchas aplicaciones, pero una de la más
comunes es el proceso de conversión de corriente alterna (C.A.) a corriente
continua (C.C.). En este caso se utiliza el diodo como rectificador.
DIODOS METAL-SEMICONDUCTOR
Los más antiguos son los de Germanio con punta de tungsteno o de
oro. Su aplicación más importante se encuentra en HF, VHF y UHF. También se
utilizan como detectores en los receptores de modulación de frecuencia. Por el
tipo de unión que tiene posee una capacidad muy baja, así como una resistencia
interna en conducción que produce una
tensión máxima de 0,2 a 0,3v. El diodo Schottky son un tipo de diodo cuya
construcción se basa en la unión metal conductor con algunas diferencias respecto
del anterior. Fue desarrollado por la Hewlett-Packard en USA, a principios de
la década de los 70. La conexión se establece entre un metal y un material
semiconductor con gran concentración de impurezas, de forma que solo existirá
un movimiento de electrones, ya que son los únicos portadores mayoritarios en
ambos materiales. Al igual que el de germanio, y por la misma razón, la tensión
de umbral cuando alcanza la conducción es de 0,2 a 0,3v. Igualmente tienen una
respuesta notable a altas frecuencias, encontrando en este campo sus aplicaciones
más frecuentes. Un inconveniente de esto tipo de diodos se refiere a la poca
intensidad que es capaz de soportar entre sus extremos. El encapsulado de estos
diodos es en forma de cilindro , de plástico o de vidrio. De configuración
axial. Sobre el cuerpo se marca el cátodo, mediante un anillo serigrafiado.
DIODOS RECTIFICADORES
Su construcción está basada en la unión PN siendo su principal
aplicación como rectificadores. Este tipo de diodos (normalmente de silicio)
soportan elevadas temperaturas (hasta 200ºC en la unión), siendo su resistencia
muy baja y la corriente en tensión inversa muy pequeña. Gracias a esto se
pueden construir diodos de pequeñas dimensiones para potencias relativamente
grandes, desbancando así a los diodos termoiónicos desde hace tiempo. Sus
aplicaciones van desde elemento indispensable en fuentes de alimentación como
en televisión, aparatos de rayos X y
microscopios electrónicos, donde deben rectificar tensiones altísimas. En
fuentes de alimentación se utilizan los diodos formando configuración en puente
(con cuatro diodos en sistemas monofásicos), o utilizando los puentes
integrados que a tal efecto se fabrican y que simplifican en gran medida el
proceso de diseño de una placa de circuito impreso. Los distintos encapsulados
de estos diodos dependen del nivel de potencia que tengan que disipar. Hasta 1w
se emplean encapsulados de plástico. Por encima de este valor el encapsulado es
metálico y en potencias más elevadas es necesario que el encapsulado tenga
previsto una rosca para fijar este a un radiador y así ayudar al diodo a
disipar el calor producido por esas altas corrientes. Igual le pasa a los
puentes de diodos integrados.
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