Tipos de diodos PDF

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En este documento se hace un resumen de los tipos de diodos...

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¿Qué son los diodos? Los diodos o rectificadores son dispositivos semiconductores, los cuales actúan como un interruptor unidireccional para la corriente. Los diodos permiten que la corriente fluya en una sola dirección y que esta misma no fluya en la dirección opuesta. Los diodos tienen una polaridad definida por un ánodo (parte positiva) y un cátodo (parte negativa). Para que un diodo permita el flujo de la corriente, tiene que estar en polarización directa. Cuando se encuentra en polarización inversa actúa como un aislante, es decir, no permitirá que fluya la corriente. Se les conoce como rectificadores porque pueden cambiar la corriente alterna (CA) a corriente continua (CC) pulsante.

Los tipos de diodos Diodo de señal pequeña Es un dispositivo pequeño, el cual es utilizado principalmente en dispositivos de alta frecuencia y corrientes muy bajas, como es en los radios y televisores, entre otros. Este diodo está envuelto con vidrio para evitar contaminación, un ejemplo de los diodos de este tipo es el famoso 1N4148. El terminal del cátodo de este diodo está marcado con un color negro o rojo. Para las aplicaciones a altas frecuencias, el rendimiento del diodo de señal pequeño es muy efectivo. La capacidad de carga de la corriente y la potencia son muy bajas, las máximas son de 150mA y 500mW respectivamente. Las características del diodo varían según su material. En el diodo de señal, las características del diodo dopado con silicio son aproximadamente opuestas al diodo dopado con germanio. El diodo de señal de silicio tiene una caída de voltaje alta en el acoplamiento de aproximadamente 0.6 a 0.7 voltios, por lo tanto, tiene una resistencia muy alta pero baja resistencia cuando esta polarizado. Por otro lado, el diodo de señal de germanio tiene baja resistencia debido a una baja caída de voltaje de casi 0,2 a 0,3 voltios y una alta resistencia cuando esta polarizado. Debido a la pequeña señal, el punto funcional no se interrumpe en un pequeño diodo de señal.

Diodo de señal grande Este tipo de diodo tiene una capa de unión PN grande. Por lo tanto, la transformación de los voltajes de CA a CC no tiene límites. Esto también aumenta la capacidad de avance actual y

el voltaje de bloqueo inverso. Estas señales grandes interrumpirán el punto funcional también. Debido a esto, no es adecuado para aplicaciones de alta frecuencia. Las aplicaciones de este tipo de diodo se encuentran en dispositivos de carga de batería como los inversores. En estos diodos, el rango de resistencia directa está en ohmios y la resistencia de bloqueo en reversa está en mega ohmios. Dado que tiene un alto rendimiento de corriente y voltaje, estos pueden usarse en dispositivos eléctricos que se utilizan para suprimir voltajes de pico altos.

Diodo zener Es un elemento pasivo que funciona bajo el principio de degradación Zener. Este diodo es similar al diodo normal en la dirección de polarización, también permite la corriente en sentido inverso cuando el voltaje aplicado alcanza la tensión de ruptura. Está diseñado para evitar que los otros dispositivos semiconductores tengan impulsos de voltaje momentáneos. Estos diodos actúan como reguladores de voltaje.

Diodo emisor de luz Estos diodos convierte la energía eléctrica en energía luminosa. Se somete a un proceso de electroluminiscencia en el que los agujeros y los electrones se recombinan para producir energía en forma de luz en condiciones de polarización directa. Anteriormente se usaban como indicadores de encendido pero ahora se están usando en aplicaciones de iluminación en casas y en los lugares de trabajo. Se usa principalmente en aplicaciones como iluminación de aviación, señales de tráfico, flashes de cámara, entre otros.

Diodo de corriente constante También se conoce como diodo de regulación de corriente o diodo de corriente constante o diodo limitador de corriente o transistor conectado a diodo. La función del diodo es regular el voltaje a una corriente particular. Funciona como un limitador de corriente de dos terminales. En este el JFET actúa como limitador de corriente para lograr alta impedancia de salida. El símbolo del diodo de corriente constante se muestra a continuación.

Diodo schottky En este tipo de diodo, la unión se forma poniendo en contacto el material semiconductor con el metal. Debido a esto, la caída de voltaje directa se reduce al mínimo. El material

semiconductor es un silicio de tipo N que actúa como un ánodo y el metal actúa como un cátodo cuyos materiales son cromo, platino, tungsteno, entre otros. Debido a la unión metálica, estos diodos tienen una alta capacidad de conducción de corriente, el tiempo de conmutación se reduce. Por lo tanto, los diodos Schottky tienen un mayor uso en aplicaciones de conmutación. Debido principalmente a la unión metalsemiconductor, la caída de tensión es baja, lo que a su vez aumenta el rendimiento del diodo y reduce la pérdida de potencia. Por lo tanto, estos se utilizan en aplicaciones de rectificador de alta frecuencia. Este diodo es aplicado como un interruptor de activación para SCR y también como un oscilador de relajación.

Diodos de recuperación de paso También se llama diodo de desconexión o diodo de almacenamiento de carga. Estos son los tipos especiales de diodos que almacenan la carga del pulso positivo y los usan en el pulso negativo de las señales sinusoidales. El tiempo de subida del impulso actual es igual al tiempo de ajuste. Debido a este fenómeno, tiene pulsos de recuperación de velocidad. Las aplicaciones de estos diodos están en multiplicadores de orden superior y en circuitos de conformación de impulsos. La frecuencia de corte de estos diodos es muy alta y están casi en el orden de Gigahercios.

Diodo túnel Se usa como interruptor de alta velocidad, del orden de nano-segundo. Debido al efecto túnel tiene una operación muy rápida en la región de frecuencia de las microondas. Es un dispositivo de dos terminales en el que la concentración de dopantes es demasiado alta. La respuesta transitoria está siendo limitada por la capacitancia de unión más la capacitancia de cableado parásito. Mayormente utilizado en osciladores y amplificadores de microondas. Actúa como el dispositivo de conductancia más negativo. Los diodos de túnel se pueden sintonizar mecánicamente y eléctricamente.

Diodo varactor Conocidos también como diodos Varicap. Actúa como condensador variable por voltaje. Las operaciones se realizan principalmente en el estado de polarización inversa solamente. Estos diodos son muy famosos debido a su capacidad de cambiar los rangos de capacitancia dentro del circuito en presencia de flujo de voltaje constante.

Pueden variar la capacitancia hasta valores altos. En el diodo varactor cambiando la tensión de polarización inversa podemos disminuir o aumentar la capa de agotamiento. Estos diodos tienen muchas aplicaciones como oscilador controlado por voltaje para teléfonos celulares, pre filtros satelitales, entre otros.

Diodo láser Similar al LED en el que la región activa está formada por la unión p-n. El diodo láser eléctricamente es un diodo p-i-n en el cual la región activa está en región intrínseca. Utilizado en comunicaciones de fibra óptica, lectores de códigos de barras, punteros láser, lectura y grabación de CD/DVD/Blu-ray, impresión láser. TIPOS DE DIODOS LÁSER: 1.

Laser de heteroestructura doble

2.

Láseres de pozo de Quantum

3.

Láseres de cascada Quantum

4.

Láser de heteroestructuración de confinamiento separado

5.

Láseres de reflector Bragg distribuidos

Diodo de supresión de voltaje transitorio El funcionamiento de estos diodos es normal como diodos de unión P-N, pero en el momento de la tensión transitoria cambia su funcionamiento. En condiciones normales, la impedancia del diodo es alta. En el circuito, el diodo ingresa a la región de degradación de la avalancha en la que se proporciona la baja impedancia. Es espontáneamente muy rápido porque la falla de la avalancha los rangos de duración en segundos Pico. El diodo de supresión transitoria de voltaje fijará la tensión a los niveles fijos, principalmente su voltaje de sujeción está en un rango mínimo. Están

teniendo

aplicaciones

en

los

campos

de

telecomunicaciones,

médicas,

microprocesadores y procesamiento de señal. Responde a sobretensiones más rápidas que los varistores o los tubos de descarga de gas

Diodos dopados con oro En estos diodos, el oro se usa como dopa. Este tipo de diodos son más rápidos que otros diodos. En estos diodos, la corriente de fuga en polarización inversa también es menor. Incluso con la mayor caída de voltaje, permite que el diodo funcione en frecuencias de señal. El oro ayuda a una recombinación más rápida de portadores minoritarios.

Diodos súper barrier Es un diodo rectificador que tiene baja caída de voltaje directo como diodo schottky con capacidad de manejo de sobretensión y baja corriente de fuga inversa como diodo de unión P-N. Fue diseñado para alta potencia, conmutación rápida y aplicaciones de baja pérdida. Las rectificadoras súper barreras son los rectificadores de próxima generación con más bajo voltaje directo que el diodo schottky.

Diodo peltier En este tipo de diodo, en la unión de dos materiales de un semiconductor genera un calor que fluye desde una terminal a otra terminal. Este flujo se realiza en una sola dirección que es igual a la dirección del flujo de corriente. Este calor se produce debido a la carga eléctrica producida por la recombinación de portadores de carga minoritarios. Esto se usa principalmente en aplicaciones de refrigeración y calefacción. Este tipo de diodos se usa como sensor y motor térmico para enfriamiento termoeléctrico.

Diodo de cristal Este diodo también es conocido como bigote de gato, que es un tipo de diodo de contacto puntual. Su funcionamiento depende de la presión de contacto entre el cristal semiconductor y el punto. En esto, un alambre de metal está presente y se presiona contra el cristal semiconductor. En esto, el cristal semiconductor actúa como cátodo y el alambre de metal actúa como ánodo. Estos diodos son obsoletos por naturaleza. Principalmente utilizado en receptores y detectores de microondas.

Diodo de avalancha Este diodo es un elemento pasivo que funciona según el principio de avería de la avalancha. Funciona en condiciones de sesgo inverso. Produce grandes corrientes debido a la ionización producida por la unión P-N durante la condición de polarización inversa. Estos diodos están especialmente diseñados para someterse a una interrupción a un voltaje inverso específico para evitar el daño.

Rectificador controlado de silicio Consta de tres terminales: ánodo, cátodo y puerta. Es casi igual al diodo Shockley. Como su nombre indica, se usa principalmente para fines de control cuando se aplican voltajes pequeños en el circuito

Diodos de vacío Los diodos de vacío consisten en dos electrodos que actuarán como un ánodo y el cátodo. El cátodo está hecho de tungsteno que emite los electrones en la dirección del ánodo. El flujo de electrones siempre será del cátodo al ánodo solamente. Por lo tanto, actúa como un interruptor. Si el cátodo está recubierto con material de óxido, entonces la capacidad de emisión de electrones es alta. El ánodo es un poco largo y, en algunos casos, su superficie es rugosa para reducir las temperaturas que se desarrollan en el diodo. El diodo conducirá en un solo caso que es cuando el ánodo es positivo con respecto al terminal del cátodo.

Diodo pin La versión mejorada del diodo de unión PN normal da el diodo PIN. En el PIN, el dopaje no es necesario. El material intrínseco significa que el material que no tiene portadores de carga por lo que se inserta entre las regiones P y N que aumentan el área de la capa de agotamiento. Cuando aplicamos voltaje de polarización directa, los agujeros y electrones se empujarán hacia la capa intrínseca. En algún punto debido a este alto nivel de inyección, el campo eléctrico también conducirá a través del material intrínseco. Este campo hace que los portadores fluyan desde dos regiones.

Diodo gunn El diodo Gunn está fabricado con material semiconductor de tipo N solamente. La región de agotamiento de dos materiales de tipo N es muy delgada. Cuando la tensión aumenta en el circuito, la corriente también aumenta. Después de cierto nivel de voltaje, la corriente disminuirá exponencialmente, por lo que esto muestra la resistencia diferencial negativa. Tiene dos electrodos con Arseniuro de galio y Fosfuro de indio debido a que tiene resistencia diferencial negativa. También se denomina dispositivo electrónico transferido. Produce señales de RF de micro ondas, por lo que se usa principalmente en dispositivos RF de microondas. También se puede usar como un amplificador.

Biografías https://electronicalugo.com/diferentes-tipos-de-diodos-y-sus-aplicaciones/ https://www.fluke.com/es-co/informacion/mejores-practicas/aspectos-basicos-de-lasmediciones/electricidad https://sites.google.com/site/electronica4bys/tipos-de-diodos...