Diodos De Potencia

EL DIODO DE POTENCIA

Ing. Roberto Cortez Silva

HISTORIA DE LA ELECTRÓNICA DE
POTENCIA
Se inicia en 1900 con la introducción del rectificador de arco
de mercurio, luego el rectificador de tanque metálico, el de
tubo de vacío controlado por rejilla, el ignitrón, el fanotrón y
el tiratrón. Estos dispositivos se aplicaban para el control de
potencia hasta la década de 1950.
La primera revoluciónelectrónica comenzó el 1948, con la
invención del transistor de Silicio, en los Bell Telephone
Laboratories, por Bardeen, Brattain y Schockley.
En 1956 Bell Laboratories inventó el transistor de disparo
PNPN, que se definió como tiristor o SCR.
En 1958 General Electric Company desarrolló el tiristor
comercial. Fue el principio de una nueva era de la electrónica
de potencia.

APLICACIONES DE LAELECTRÓNICA DE
POTENCIA
a)
b)
c)
d)

e)

ALIMENTACIÓN
DE
EQUIPOS
Y
SISTEMAS
ELECTRÓNICOS.
FABRICACIÓN FLEXIBLE Y ROBÓTICA.
CALDEO INDUCTIVO.
ENERGÍA Y SOSTENIBILIDAD.
a) Procesado de energía a partir de fuentes
renovables.
b) Transporte.
c) Iluminación de alta eficiencia.
APLICACIONES EN EL ÁMBITO DE LA ELECTRICIDAD.
a) Transporte en continua de alta tensión.
b) Sistemas de alimentaciónininterrumpida
c) Compensación estática de potencia reactiva.
d) Aplicaciones domésticas y residenciales.

EL DIODO DE POTENCIA:
Las características eléctricas deseables en los diodos de
potencia son principalmente las siguientes:
• Tienen dos estados de funcionamiento: bloqueo y
conducción
• Capacidad para soportar gran intensidad de corriente con
pequeña caída de tensión en el estado de conducción opolarización directa.
• Capacidad para soportar elevada tensión con pequeña
intensidad de fugas en el estado de bloqueo o polarización
inversa.

COMPARACIÓN DE LOS DIODOS
DE POTENCIA
TIPO

Mercurio
Selenio
Germanio
Silicio
Óxido de
cobre

Caída de
tensión directa
Vf

Corriente de
fugas

Temperatura
interna máxima

Tensión
inversa
máxima

Intensidad
directa máx.
(A)

Densidad de
corriente
(A/cm2)

15a 19

Baja

400° C.

20 000

5 000

4000

1

Alta

150 °C

50

50

1

0.5

Baja

120 °C

800

200

100

1

Muy baja

200 °C

5 000

3 000

100

0.6

Alta

70 °C

30

10

1

Curva característica del diodo de potencia
A (ánodo)

+
V

-

i

1

i [mA]
(exponencial)

P
N

K (cátodo)
0

VD

i [A]
V [Volt.]

-40

0

-2

V [V]

Concepto de diodo ideal
En polarización directa, la caída
de tensión esnula, sea cual sea
el valor de la corriente directa
conducida

Ánodo

i

+
V

Cátodo

i

curva característica

-

V
En polarización inversa, la corriente
conducida es nula, sea cual sea el valor
de la tensión inversa aplicada

El diodo semiconductor de potencia

Ánodo
Ánodo

Terminal

Encapsulado
(cristal o resina
sintética)

Contacto metalsemiconductor

P
N

Cátodo

Oblea de
semiconductor
Contactometalsemiconductor

Marca
señalando el
cátodo

Cátodo

Terminal

Encapsulados de diodos
Axiales

1N4148
(Si)

DO 201

DO 204

1N4007
(Si)

Agrupación de diodos semiconductores
2 diodos en cátodo
común

Anillo de diodos

+





Puente de diodos

+   -

+

+





B380 C3700
(Si)

-

BYT16P-300A
(Si)
B380 C1500
(Si)

HSMS2827
(Schottky Si)

Puente rectificador
Diodo de alta tensión(Diodos en serie)

Monofásico

+

Trifásico

+

-

Parámetros facilitados por fabricantes
id
IOmax

VR =
IOMAX (AV)=
VF =
IR =

VR =
IOMAX (AV)=
VF =
IR =

1000V
Tensión inversa máxima
1A
Corriente directa máxima
1V
Caída de Tensión directa
50 nA
Corriente inversa

100V
Tensión inversa máxima
150mA
Corriente directa máxima
1V
Caída de Tensión directa
25 nA
Corriente inversa

VR
iS

Vd

NOTA:
Se sugierecon un buscador obtener las
hojas de características de un diodo (p.e.
1N4007). Normalmente aparecerán varios
fabricantes para el mismo componente.

Encapsulados de diodos de potencia
D 61
TO 220 AC

DOP 31
DO 5

TO 247
B 44

Encapsulados de diodos de potencia
Módulos de potencia
Varios dispositivos en un encapsulado común
Alta potencia
Aplicaciones Industriales
Se pueden pedir a medida...