El documento proporciona información sobre diferentes tipos de diodos, incluyendo sus características y usos. Explica que un diodo permite el paso de corriente eléctrica en un solo sentido. Luego describe diodos emisores de luz, fotodiodos, diodos Schottky, diodos Zener y diodos rectificadores.
2. DIODO
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la
circulación de la corriente eléctrica a través de él en un 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 vacio(que actualmente
ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de
vacio con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.
3. TIPOS DE DIODOS
Diodo emisor de luz.- En un diodo formado de un semiconductor
con huecos en su banda de energía, tal como arseniuro de galio,
los portadores de carga que cruzan la unión emiten fotones
cuando se re combinan con los portadores mayoritarios en el otro
lado. Dependiendo del material, la longitud de onda que se pueden
producir varía desde el infrarrojo hasta longitudes de onda
cercanas al ultravioleta. El potencial que admiten estos diodos
dependen de la longitud de onda que ellos emiten: 2.1V
corresponde al rojo, 4.0V al violeta. Los primeros LEDs fueron
rojos y amarillos. Los LEDs blancos son en realidad
combinaciones de tres LEDs de diferente color o un LED azul
revestido con un centelleado amarillo. Los LEDs también pueden
usarse como fotodiodos de baja eficiencia en aplicaciones de
señales. Un LED puede usarse con un fotodiodo o fototransistor
para formar un opto acoplador.
4. VENTAJAS DE LOS LED:
-Bajo consumo, del 2 al 10 % de su similar
con lámparas incandescentes..
-Mínima pérdida de energía en calor
-Alta resistencia a vibraciones e impactos.
-Larga vida útil, que implica una fuerte
reducción en costos de mantenimiento y
reemplazo.
-Adaptabilidad, Los led pueden trabajar
montados en todo tipo de superficies.
-Funcionamiento fiable a bajas temperaturas
(-30°C).
-Tamaño reducido, que permiten diseñar
soluciones de iluminación que se pueden
adaptar a distintos espacios.
-Sus residuos no son contaminantes.
-Amplia gama de colores
5. Compuestos empleados en la construcción de Led
Compuesto
Color
Long. de onda
Arseniuro de galio
(GaAs)
Infrarrojo
940 nm
Arseniuro de galio y
aluminio (AlGaAs)
Rojo e infrarrojo
890 nm
Arseniuro fosfuro de
galio (GaAsP)
Rojo, anaranjado y
amarillo
630 nm
Fosfuro de galio
(GaP)
Verde
555 nm
Nitruro de galio (GaN) Verde
525 nm
Seleniuro de zinc
(ZnSe)
Azul
Nitruro de galio e
indio (InGaN)
Azul
450 nm
Carburo de silicio
(SiC)
Azul
480 nm
Diamante (C)
Ultravioleta
Silicio (Si)
En desarrollo
6. Fotodiodo.- Un fotodiodo es un semiconductor construido con una
unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que
su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que
se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado
por la luz. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan
como células fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz exterior
generan una tensión muy pequeña con el positivo en el ánodo y el
negativo en el cátodo. Esta corriente presente en ausencia de luz
recibe el nombre de corriente de oscuridad.
Material
Longitud de
onda (nm)
Silicio
190–1100
Germanio
800–1700
Indio galio
arsénico
(InGaAs)
800–2600
sulfuro de
plomo
<1000-3500
7. 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, claro, dejando de lado la región
Zener, que es cuando más bien existe una diferencia de potencial
lo suficientemente negativa para que -a pesar de estar polarizado
en contra del flujo de corriente- éste opere de igual forma como
lo haría regularmente.
8. Características:
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 0,2 V 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 y mediante su
poca caída de voltaje en directo permite poco gasto de energía,
9. Diodo Zener.- El diodo Zener es un diodo de silicio 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
10. Características:
Si a un diodo Zener se le aplica una
corriente eléctrica de Ánodo al Cátodo
toma las características de un diodo
rectificador básico. Pero si se le
suministra una corriente inversa, el
diodo solo dejara pasar un voltaje
constante. En conclusión: el diodo
Zener debe ser polarizado al revés para
que adopte su característica de
regulador de tensión.y su simbolo es
como un diodo normal pero tiene 2
terminales a los lados. Este diodo no se
comporta como un diodo convencional
en condiciones de alta corriente,
porque cuando recibe demasiada
corriente este no se quema sino que se
apaga
11. Diodo rectificador.- Un diodo rectificador es uno de los
dispositivos de la familia de los diodos más sencillos. El nombre
diodo rectificador” procede de su aplicación, la cual consiste en
separar los ciclos positivos de una señal de corriente alterna.
Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se consideran
tres factores: la frecuencia máxima en que realizan correctamente
su función, la corriente máxima en que pueden conducir en
sentido directo y las tensiones directa e inversa máximas que
soportarán.
Una de las aplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, es
en las fuentes de alimentación; aquí, convierten una señal de
corriente alterna en otra de corriente directa.
12. Características:
Si se aplica al diodo una tensión de corriente
alterna durante los medios ciclos positivos, se
polariza en forma directa; de esta manera,
permite el paso de la corriente eléctrica. Pero
durante los medios ciclos negativos, el diodo
se polariza de manera inversa; con ello, evita el
paso de la corriente en tal sentido.
