G0102 - Unidad 1 - Material Introductorio 2

Unidad 1: Tema 2: Diodos

Fundamentos y Caracter铆sticas de Electr贸nica Empleados en Maquinaria Pesada

Gildemeister

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Unidad 1: Tema 2: Diodos

Unidad 1 Semiconductores, aplicaciones y simbologĂ­a

Material II: Diodos

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Índice Temático

Introducción …………………………………………………………………………………. 4 El Átomo………………………………………………………………………………………. 5 -

Propiedades del átomo ………………………………………………………6

Conductores………………………………………………………………………………….9 Semiconductores…………………………………………………………………………….11 Resistencia……………………………………………………………………………………..17

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El Diodo Para comenzar, se entiende por diodo: Es un componente electrónico formado por una unión de dos materiales semiconductores cuyo símbolo eléctrico es el siguiente:

ÁNODO

CATODO

En su funcionamiento podría compararse a una válvula anti retorno. Su característica principal consiste en permitir el paso de intensidad de corriente en un sentido (de polo positivo o ánodo a polo negativo o cátodo) cuando lo polarizamos en modo directo, esto es, asegurando una tensión en el ánodo mayor a la del cátodo, mientras que lo bloquea en el sentido inverso (tensión del cátodo mayor a la del ánodo).

Para controlar el buen funcionamiento de un diodo podemos usar un ohmímetro. Como ya vimos en un apartado anterior, el ohmímetro, mandará una intensidad de corriente a través de las

pinzas

(desde

seleccionando

la

roja

a

internamente

el

la

negra),

valor

de

resistencia. Por tanto si ponemos la pinza roja en el

Ohmímetro

ánodo y la negra en el cátodo debe de existir continuidad (o un valor de resistencia bajo), y si las invertimos debe de dar circuito abierto (o un valor de resistencia muy alto).

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Algunos ohmímetros disponen de la posición de control «diodo» para verificar el estado del mismo.

Las aplicaciones más comunes para las que usamos diodos en el vehículo son:

 Rectificador de corriente alterna, en el puente de diodos, a la salida del alternador.  Protección para evitar corrientes de retorno, o corrientes en direcciones no deseadas en general.  Circuitos electrónicos de control.

Además de este tipo de diodo simple, existen otro tipo de diodos con otras propiedades, con gran aplicación en automoción.

Diodo Led (emisor de luz) En su funcionamiento es similar al diodo clásico (conduce en polarización directa, no conduce en inversa), pero tiene la particularidad de que en conducción emite luz.

En un LED con polarización directa los electrones libres atraviesan la unión y caen en los huecos. Como caen de niveles energéticos altos a niveles bajos, emiten energía.

En diodos normales esta energía se disipa en forma de calor, pero un LED lo hace en forma de luz. Los LED necesitan muy poca tensión, tienen una larga vida y conmutan más rápido.

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El diodo LED posee el mismo funcionamiento que el diodo común, sin embargo cuando se produce la difusión de portadores mayoritarios a través de la unión, estos entregan energía en forma de luz.

Estos elementos necesitan de un voltaje de polarización de entre 1,5 a 2 (V) y una corriente de trabajo entre 15 a 20 (mA) y pueden ser de color rojo, verde, amarillo,

naranjo,

etc.

Este

tipo

de

diodo

se

construye

con

materiales

semiconductores semitransparentes a la energía luminosa, como por ejemplo de Arsénico y Galio.

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Es un diodo de fabricación especial de silicio que se ha diseñado para que funcione en la zona de ruptura, llamado a veces diodo de avalancha, el diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensión. Estos son circuitos que mantienen la tensión casi constante con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión en la red y la resistencia de carga.

Nota El diodo es un dispositivo no lineal, cuya corriente de trabajo quedará solo limitada por la resistencia de carga. Si se polariza inverso, el diodo no conduce. Existiendo una pequeña corriente de fuga del orden de los micro-amperes. Si el voltaje inverso supera el valor especificado por el fabricante, el diodo se deteriora seriamente.

Para tensiones mayores que la tensión de umbral, la corriente crece rápidamente, al aumento pequeño de tensión, el diodo origina un alto incremento de corriente, esto se debe a que una vez superado el valor de la barrera de potencial, solamente se opone al flujo de la corriente la resistencia de las zonas p y n.

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Fotodiodos (Receptor de luz)

Este componente recibe luz con lo cual los electrones Libres tienen la energía suficiente para poder traspasar la unión y conducir. Cuanta mayor intensidad de luz incida sobre la unión, mayor será la corriente inversa en el diodo. Un foto diodo es un diodo cuya sensibilidad a la luz es máxima. Se debe polarizar en forma inversa y en los fotodiodos típicos la corriente inversa es del orden de decenas de microamperios.

Se pueden utilizar para captar señales en sensores ópticos o medir velocidades angulares en motores.

Su símbolo es:

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