Apunte de Electronica I b

Diodos Especiales
Introducción
La constitución física del diodo semiconductor y su funcionamiento permiten que, realizando mínimas variaciones en su estructura interna, se puedan realizar distintas aplicaciones que no son solamente la de rectificación. Estas variaciones pueden ser : modificación en las características de dopado, uso de otros semiconductores distintos al Silicio, etc.
Dentro deesta categoría podríamos nombrar entre otros a los siguientes:
•

Zener

•

L.E.D.

•

I.R.D.

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Laser

•

Fotodiodo

•

Varactor o Varicap

•

Schottky

Diodo Zener:
El diodo Zener es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su inventor, el Dr. Clarence Melvin Zener.
El diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensióncasi constantes con independencia
de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura. 15

Características
Si a un diodo Zener se le aplica una polarización directa toma las características de un diodo rectificador básico. Pero si se le suministra una polarización inversa, el diodo adoptará entre sus terminales una tensión constante, siempre quese haya logrado alcanzar este valor con las tensiones presentes en el circuito.
En conclusión: el diodo Zener debe ser polarizado en inversa para que adopte su característica de
regulador de tensión.
Su símbolo es:

15

http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_Zener

Principio de Funcionamiento
Analizando la curva del diodo se ve que conforme se va aumentando negativamente la tensión inversa aplicada aldiodo, la corriente que circula por él aumenta muy poco (I de fuga).
Pero una vez que se llega a un determinada tensión, llamada tensión de Zener (Vz), el aumento de
este valor (siempre negativamente) es muy pequeño, pudiendo considerarse constante.
Para esta tensión, la corriente que atraviesa el diodo zener, puede variar en un gran rango de valores. A esta región se le llama la zona operativa ozona de trabajo.
Esta es la característica del diodo zener que se aprovecha para que funcione como regulador de tensión, pues se mantiene prácticamente constante para una gran variación de corriente. Ver el gráfico.

Curva característica del Diodo Zener

Regulador de Tensión
El diodo zener se puede utilizar para regular una fuente de tensión.
Este semiconductor se fabrica en una amplia variedadde tensiones y potencias. Estos van desde menos de 2 voltios hasta varios cientos de voltios, y la potencia que pueden disipar va desde 0.25 watts
hasta 50 watts o más.
La potencia que disipa un diodo zener es simplemente la multiplicación de la tensión para el que fue
fabricado por la corriente que circula por él.
Pz = Vz x Iz
Esto significa que la máxima corriente que puede atravesar un diodozener es:
Iz = Pz/Vz.
Donde:

- Iz = Corriente que pasa por el diodo Zener
- Pz = Potencia del diodo zener (dato del fabricante)
- Vz = Voltaje del diodo zener (dato del fabricante)

Cálculo del resistor limitador Rs.

El cálculo del resistor Rs está determinado por la corriente que pedirá la carga (lo que vamos a conectar a esta fuente de tensión).
Este resistor se puede calcular con la siguientefórmula:
Incluye la Iz

Rs ≈ (Vimin – Vz) / ( 1.1 x ILmáx)
donde:
- Vi min: es el valor mínimo de la tensión de entrada. (acordarse que es una tensión no regulada y
puede variar)
- IL max: es el valor de la máxima corriente que pedirá la carga.
Una vez conocido Rs, se obtiene la potencia máxima del diodo zener, con ayuda de la siguiente fórmula:
PD = ((( Vimin-Vz ) / Rs) - ILmin) x Vz
PD = IZ x VZDiodo L.E.D. e I.R.D.:
Introducción
Un LED (de la sigla inglesa LED: (Light-Emitting Diode: “diodo emisor de luz”) es un diodo semiconductor que emite luz. Un IRD (Infrared Diode: “diodo infrarrojo”) emite luz infrarroja.
Presentado como un componente electrónico en 1962, los primeros ledes emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el...