Investigación de diodos

1. DIODOS DE RECUPERACION RAPIDA
Los diodos de recuperación rápida, tienen un tiempo de recuperación corto, casi siempre menor a 5 µs, una de sus principales aplicaciones es que son empleados para la conversión de corriente, como DC-AC y DC-DC. Los Diodos Rápidos están optimizados para soportar solicitaciones dinámicas elevadas (transición rápida del estado de conducción al de bloqueo). Sinembargo, por lo general presentan unas pérdidas en conducción superiores a los Diodos Rectificadores. Los diodos “fast recovery” contienen especificaciones de voltaje desde 50V hasta unos 3kV y de menos de 1 Amperio hasta cientos de Amperios. Para voltajes nominales mayores a 400 voltios, los diodos de recuperación rápida se pueden fabricar por difusión, y el tiempo de recuperación se controla pordifusión de platino o de oro.

Entre los diodos de recuperación rápida tenemos que uno de los más empleados es el Diodo Schottky, este tipo de diodos están normalmente formados por metales como el platino y el silicio, normalmente de tipo p. por lo general se utilizan en aplicaciones de conmutación de alta velocidad. En estos diodos el platino actúa como material aceptador para los electronescuando esta unido al silicio p y así los electrones del silicio se difunden inicialmente en el metal. Esta difusión hace que el metal tipo n silicio se empobrezca de electrones cerca de la unión y, por consiguiente, adquiera un potencial positivo que se caracteriza por la falta de electrones. Cuando esta tensión llega a ser suficientemente alta, impide que los electrones fluyan, y por otra partecuando se aplica una tensión positiva suficientemente grande entre las terminales, los electrones de la región n están sometidos a un potencial positivo en el lado del metal de la unión y surge una circulación de electrones. Cuando el diodo Schottky funciona de modo directo, la corriente fluye gracias a los electrones que se mueven desde el silicio de tipo n a través del metal, registrando un tiempode recombinación muy pequeño, normalmente del orden de 10ps. Estamos dentro de unos órdenes de magnitud menor que los correspondientes a la utilización de diodos de silicio PN, por lo generalmente se utilizan en aplicaciones de conmutación de alta velocidad. Tiempo de recuperación directo. Es el tiempo que transcurre entre el instante en que la tensión ánodo-cátodo se hace positiva y el instanteen que dicha tensión se estabiliza en el valor Vf. Este tiempo es bastante menor que el de recuperación inversa y no suele producir perdidas de potencia apreciables.

La polarización del diodo está dada por el potencial entre ánodo y cátodo, se habla de polarización directa cuando el potencial en el ánodo es positivo con respecto al potencial del cátodo, en este estado de polarización directael diodo conduce. un diodo se encuentra polarizado en inverso cuando pasa todo lo contrario al proceso anterior, el voltaje del cátodo es mayor que el voltaje en el ánodo, en esta condición fluye una pequeña corriente inversa (corriente de fuga) en el rango de mili ò microamperios, que crece al mismo tiempo que el voltaje en inverso, hasta que se llega a un voltaje determinado (voltaje deavalancha). Esta característica de corriente de fuga lo hace considerar como un interruptor. Cuya característica, se puede expresar mediante la siguiente ecuación:

Donde:
I es la intensidad de la corriente que atraviesa el diodo y VD la diferencia de tensión entre sus extremos.
IS es la corriente de saturación (aproximadamente 10 − 12A).
q es la carga del electrón.
T es la temperatura absolutade la unión.
k es la constante de Boltzmann.
n es el coeficiente de emisión, dependiente del proceso de fabricación, por lo general con valore entre 1(para el germanio) y del orden de 2 (para el silicio).
Arrojando el siguiente grafico característico:

TIEMPO DE RECUPERACIÒN INVERSA

El paso del estado de conducción al de bloqueo en el diodo no se efectúa instantáneamente. La...