DIODO SEMICONDUCTOR
Unión P-N
Los diodos modernos se componen de dos tipos de silicio unidos entre sí.
El tipo N tiene un electrón libre, lo que convierte al átomo en un ión positivo y contribuye a la generación de un electrón libre. Se representa como:
El tipo P tiene un hueco libre, lo que convierte al átomo en un ión negativo y contribuye a la generación de un hueco libre. Se representa como:
Cuando se unen, los electrones y huecos se atraen, cruzan la unión y se neutralizan.
Esto crea una zona N positiva y una zona P negativa cerca de la unión.
Estas zonas cargadas impiden el paso de portadores mayoritarios, creando una»Barrera de potencial intern» que impide la corriente.
SÍMBOLO DEL DIODO SEMICONDUCTOR
El material tipo P es el ánodo, el tipo N es el cátodo y la flecha indica el sentido de la corriente.
CIRCUITO EQUIVALENTE DEL DIODO IDEAL
En polarización directa, el diodo es un conmutador cerrado con baja resistencia.
En polarización inversa, es un conmutador abierto con alta resistencia.
CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODO
En polarización directa, los electrones aumentan su velocidad y generan calor, activando la conducción.
Vu: Tensión umbral
Vs: Tensión de saturación
Vr: Tensión de ruptura
OA: Baja polarización directa, pequeña corriente
AB: Zona de conducción
OC: Corriente inversa de saturación
A partir de C: Zona de avalancha
OBSERVACIONES
- Cada diodo tiene su nomenclatura y características.
- La nomenclatura indica el uso del diodo.
- Las características indican las tensiones y corrientes soportadas.
DIODO ZENER
El diodo Zener trabaja en la zona de ruptura de la característica inversa.
Su tensión de ruptura depende de su construcción (2 a 200 voltios).
En polarización directa, actúa como un diodo normal.
EFECTO ZENER
El efecto Zener se produce cuando se aplican tensiones inversas que rompen los enlaces atómicos, liberando electrones y estableciendo la conducción.
Una vez alcanzada la tensión inversa nominal y superada la corriente mínima, la tensión en bornes del diodo se mantiene constante, independientemente de la corriente.
FUNCIONAMIENTO DEL DIODO ZENER
El símbolo del diodo Zener es:
Su polarización es siempre inversa.
Sus características son:
- Tensión Zener: Tensión constante que mantiene el Zener.
- Corriente mínima de funcionamiento: Corriente mínima para que el Zener mantenga la tensión constante.
- Potencia máxima de disipación: Corriente máxima que puede soportar el Zener.
El Zener mantiene constante la tensión en sus bornes, variando la corriente entre la mínima de funcionamiento y la máxima de disipación.
RECTIFICADOR
Un rectificador convierte la corriente alterna en corriente continua utilizando diodos.
Pueden ser monofásicos o trifásicos.
Según la rectificación, pueden ser de media onda o de onda completa.
El rectificador más básico es el de media onda, con un único diodo.
El rectificador de onda completa utiliza dos diodos con un transformador de punto medio.
El rectificador de onda completa tipo puente doble de Gratz utiliza cuatro diodos.