Diodos informe completo uso y descripcion

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE PACHUCA

Electrónica de Potencia

Tipos de Diodos, Optoacopladores y Relevadores

CATEDRÁTICO
Dr. Francisco Rafael Trejo Macotela

DISEÑO Y ELABORACIÓN
Ibarra Velázquez Mauricio

PACHUCA DE SOTO, HGO.
10 de Junio 2010

INTRODUCCION

Los diodos semiconductores de potencia juegan un papel significativo en los circuitoselectrónicos de potencia. Un diodo funciona como un interruptor, a fin de llevar a cabo varias funciones, como la de interruptores en los rectificadores, de marcha libre en los reguladores conmutados, inversión de cargas de capacitores y transferencia de energía entre componentes es, aislamiento de voltaje, retroalimentación de la energía de la carga a la fuente de energía y recuperación de laenergía atrapada.
Para la mayor parte de las aplicaciones, se puede suponer que los diodos de potencia son interruptores ideales, pero los diodos prácticos o reales difieren de las características ideales y tienen ciertas limitaciones. Los diodos de potencia son similares a los diodos de señal de unión pn. Sin embargo los diodos de potencia tienen mayores capacidades en el manejo de la energía, elvoltaje y la corriente que los diodos de señal ordinarios. La respuesta a la frecuencia (o velocidad de conmutación) es baja en comparación con los diodos de señal 1.

CARACTERÍSTICAS DE LOS DIODOS

Un diodo de potencia es un dispositivo de unión pn de dos terminales, por lo general, una unión pn está formada por aleación difusión y crecimiento epitaxial. Las técnicas modernas del control en losprocesos de difusión y epitaxiales permiten obtener las características deseadas para el dispositivo.
Cuando el potencial del ánodo es positivo con respecto al cátodo, se dice que el diodo tiene polarización directa o positiva y el diodo conduce. Un diodo en conducción tiene una caída de voltaje relativamente pequeña a través de sí mismo. La magnitud de esta caída de voltaje depende del procesode manufactura y de la temperatura de la unión. Cuando el potencial del cátodo es positivo con respecto al ánodo, se dice que el diodo tiene polarización inversa. Bajo condiciones de polarización inversa, fluye una pequeña corriente inversa (también conocida como corriente de fuga) en el rango de los micros o de los miliamperios, cuya magnitud crece lentamente en función del voltaje inverso hastallegar al voltaje de avalancha o zener. Para fines prácticos un diodo se puede considerar como un interruptor ideal.

Las características v-i se pueden expresar mediante una expresión conocida como la ecuación schockley de diodo y está dada por:
ID = IS (e(VD/nVT) - 1)
Donde:
ID = corriente a través del diodo, A
VD = voltaje del diodo con el ánodo positivo con respecto al cátodo, V
Is =corriente de fuga (o corriente de saturación inversa), típicamente en el rango de 10 -6 y 10 -15 A
I(y)
V(x)
Figura 1. Curva característica del Diodo.

n = constante empírica conocida como coeficiente de emisión o factor de idealidad, cuyo valor varía de 1 a 2.

TIPOS DE DIODOS

Los diodos de rectificación de uso general tienen un tiempo de recuperación inversa relativamente alto, típicamentede 25 µs, y se utilizan en aplicaciones de baja velocidad, en las que el tiempo de recuperación no es crítico (por ejemplo, en rectificadores de diodos y convertidores para una baja frecuencia de entrada, de hasta 1 kHz, y en convertidores conmutados en línea). Estos diodos cubren especificaciones de corriente desde menos de uno hasta varios miles de amperios, con especificaciones de voltajedesde 50 V hasta alrededor de 5 kV. Estos diodos generalmente se fabrican por difusión. Sin embargo los rectificadores de tipo de aleación usado en las fuentes de alimentación para máquinas de soldadura son muy económicos y duraderos, cuyas especificaciones pueden llegar hasta 300 A y 1000 V.

DIODOS DE RECUPERACIÓN RÁPIDA

Los diodos de recuperación rápida tienen un tiempo de recuperación...