Diodos rectificadores y Zener

Universidad Privada Telesup
INGENIERIA DE SISTEMAS E INFORMATICA

UNIVERSIDAD PRIVADA TELESUP | ING. DE SISTEMAS E INFORMATICA
FERNANDO ROMERO C.


Diodo

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de
la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa
para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una
pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío
(que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de
vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.
De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos
regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un
circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con
una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les
suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la
parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente
alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los
experimentos de Lee De Forest.

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Para fabricar un diodo, primeramente uno de los cristales de silicio se dopa añadiéndole,
como impureza, un elemento químico de valencia +3 (trivalente) como el galio (Ga), por
ejemplo. Al final del proceso se obtiene un semiconductor “tipo-p”, con polaridad
positiva (P), que presentará defecto o falta de electrones en la última órbita de los
átomos de galio añadidos como impurezas. En esas órbitas se formarán “huecos” en
aquellos lugares que debían estar ocupados por los electrones faltantes.

A continuación, el otro cristal de silicio, que inicialmente es igual al empleado en el
proceso anterior, se dopa también durante el proceso de fabricación del diodo, pero
añadiéndole esta vez impurezas pertenecientes a átomos de otro elemento químico
también semiconductor, pero de valencia +5 (pentavalente) como, por ejemplo,
antimonio (Sb). Una vez finalizado este otro proceso de dopado se obtiene un
semiconductor “tipo-n”, con polaridad negativa (N), caracterizado por presentar exceso
de electrones libres en la última órbita de los átomos de
antimonio añadidos como impurezas.

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CARACTERÍSTICAS DE LOS DIODOS

La forma de funcionamiento de un diodo común de silicio se puede apreciar observando
la curva característica que se crea cuando se polariza, bien de forma directa, o bien de
forma inversa. En ambos casos la curva gráfica (representada en color verde en el
siguiente gráfico) muestra la relación existente entre la corriente y la tensión o voltaje
que se aplicada a los terminales del diodo.
En este gráfico correspondiente a la curva característica de un diodo de silicio, se puede
observar un eje horizontal “x” y otro vertical “y” que se intersectan en el centro. En ese
punto el valor del voltaje y de la intensidad de la corriente es igual a “0” volt. El eje
vertical “y” muestra hacia arriba su parte positiva (+y) correspondiente al valor que
puede alcanzar la intensidad de la corriente (Id) que atraviesa al diodo cuando se
polariza directamente, mientras que hacia abajo su parte negativa (-y) muestra cuál
será su comportamiento cuando se polariza de forma inversa (Ii). El eje horizontal “x”
muestra hacia la derecha, en su parte positiva (+x), el incremento del valor de la tensión
o voltaje que se aplicada al diodo en polarización directa (Vd). Hacia la izquierda del
propio eje se encuentra la parte negativa (–x), correspondiente al incremento también
del valor de la tensión o voltaje, pero en polarización inversa (Vi).

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Tipos de Diodos

En la imagen podemos ver ocho tipos de diodos utilizados habitualmente. Para iniciar
nuestro estudio, podemos tomar 5 diodis como ejemplo, el diodo rectificador por ser
la forma más básica de este componente, y adecuada para comprender el
funcionamiento general. El resto de diodos se basan en el mismo funcionamiento,
aunque presentan características específicas, útiles para su empleo en determinados
circuitos, y que abordaremos particularmente.

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DIODO RECTIFICADOR

La misión principal de un diodo de unión (utilizado habitualmente como rectificador de
corriente) es la de permitir el paso de la corriente cuando es polarizado en sentido
directo y oponerse a su paso cuando se polariza en sentido inverso. Antes de explicarlo
con su correspondiente esquema, conviene identificar los terminales para tener claro
desde el principio cómo se mueven los electrones. En un diodo, la corriente siempre
circula en sentido contrario al que simboliza la flecha (la punta de la flecha señala al
cátodo y el otro extremo es el ánodo), es decir, para que conduzca tendría que aplicarse
el polo negativo al cátodo y el positivo al ánodo.

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FICHA
TECNICA
DIODO
RECTIFICADOR

Empresa que lo vende:
Fairchild
Lugar :
San Jose, California U.S.A.

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DIODO ZENER

El diodo Zener es un diodo de cromo que se ha construido para que funcione
en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su inventor, el Dr. Clarence
Melvin Zener. El diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de
tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes
variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.
Son mal llamados a veces diodos de avalancha, pues presentan
comportamientos similares a estos, pero los mecanismos involucrados son
diferentes.

FERNANDO ROMERO C.


DIODO ZENER

FICHA
TECNICA
DIODO ZENER

Empresa fabricante:
RENESAS
Lugar:
2880 Scott Boulevard
Santa Clara, CA 95050-2554

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FICHA
TECNICA
DIODO ZENER

Empresa fabricante:
RENESAS
Lugar:
2880 Scott Boulevard
Santa Clara, CA 95050-2554

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DIODO SCHOTTKY

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). La tensión de codo es la diferencia de potencial mínima
necesaria para que el diodo actúe como conductor en lugar de circuito
abierto; esto, dejando de lado la región Zener, que es cuando existe una
diferencia de potencial lo suficientemente negativa para que a pesar de
estar polarizado en inversa éste opere de forma similar a como lo haría
regularmente.

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FICHA
TECNICA

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