Diodos Y Modelos Del Diodo

“Diodo”
Ideal
Modelos del diodo
Diodo mas fuente
Diodo mas fuente mas resistencia
Aplicación del diodo como rectificador
Rectificador de ½ onda
Rectificador de onda completa

Un diodo es un dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones, por debajo de ciertadiferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con muy pequeña resistencia eléctrica. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua.
El diodo ideal es un componente discreto que permite la circulación de corrienteentre sus terminales en un determinado sentido, mientras que la bloquea en el sentido contrario.
En la Figura 1 se muestran el símbolo y la curva característica tensión-intensidad del funcionamiento del diodo ideal. El sentido permitido para la corriente es de A a K.

Figura 1: Símbolo y curva característica tensión-corriente del diodo ideal.
El funcionamiento del diodo ideal es el de uncomponente que presenta resistencia nula al paso de la corriente en un determinado sentido, y resistencia infinita en el sentido opuesto. La punta de la flecha del símbolo circuital, representada en la figura 1, indica el sentido permitido de la corriente.

FORMULAS ENCONTRADAS PARA ESTE CASO
* presenta resistencia nula.
* presenta resistencia infinita.
Mediante el siguiente ejemplo se pretendemostrar el funcionamiento ideal de un diodo en circuito sencillo.

En el circuito de la izquierda, el diodo permite dicha circulación, ya que la corriente entra por el ánodo, y éste se comporta como un interruptor cerrado. Debido a esto, se produce una caída de tensión de 10V en la resistencia, y se obtiene una corriente de 5mA.
En el circuito de la derecha, el diodo impide el paso decorriente, comportándose como un interruptor abierto, y la caída de tensión en la resistencia es nula: los 10V se aplican al diodo.
DIODO DE UNION
Actualmente los diodos se fabrican a partir de la unión de dos materiales semiconductores de características opuestas, es decir, uno de tipo N y otro de tipo P. A esta estructura se le añaden dos terminales metálicos para la conexión con el resto delcircuito. En la Figura 3: se presenta el esquema de los dos tipos de diodos que se fabrican actualmente, el diodo vertical y el plano.

Figura 3: Esquemas de diodos de unión PN

MODELOS DEL DIODO DE UNION
A continuación se van a explicar los diferentes tipos de modelos propuestos para el funcionamiento de un diodo de unión PN.
Modelos para señales continuas
Bajo el término señales continuas seengloban en este apartado tanto las señales constantes en el tiempo como aquellas que varían con una frecuencia muy baja.
Modelo DC del diodo real
El comportamiento del diodo real se corresponde con el indicado por la siguiente expresión:

en donde:
* n, es el factor de idealidad. El valor n se ubica dentro del rango entre 1 y 2. Depende de las dimensiones del diodo, del materialsemiconductor, de la magnitud de la corriente directa y del valor de IS.
* VT, es el potencial térmico del diodo y es función de la constante de Boltzmann (K), la carga del electrón (q) y la temperatura absoluta del diodo T(K). La siguiente expresión permite el cálculo de VT:
con y .
El potencial térmico a temperatura ambiente, T=25ºC, es VT=271mV.
* R es la resistencia combinada de las zonas P yN, de manera que V-IR es la tensión que se está aplicando en la unión PN, siendo I la intensidad que circula por el componente y V la tensión entre terminales externos.
* IS, es la corriente inversa de saturación del diodo. Depende de la estructura, del material, del dopado y fuertemente de la temperatura.
La representación gráfica de este modelo se muestra en la Figura 11:

Figura 11:...