Diodos

ASÍ FUNCIONAN LOS DIODOSTexto e ilustraciones José Antonio E. García Álvarez

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Contenido:– Estructura de un elemento semiconductor. 
– Formación de un diodo de silicio de unión 
   "p-n". 
– Polarización del diodo. 
– Diodos de punta de contactoo "de señal". 
– Mecanismo de funcionamiento del diodo
   de silicio (Si). 
– Características de los diodos. 
– Encapsulados diferentes de los diodos.
> Rectificación de la corriente alterna (C.A.) 
   empleando semiconductores diodos.   
– Rectificador con filtro a la salida de la 
   corriente directa. | | |
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RECTIFICACIÓN DE LA CORRIENTE ALTERNA (C.A.) EMPLEANDOSEMICONDUCTORES DIODOS
La rectificación de una corriente alterna (C.A.) para convertirla en corriente directa (C.D.) —denominada.también corriente continua (C.C.)— es una de las tecnologías más antiguas empleadas en los circuitos electrónicos desde principios del siglo pasado, incluso antes que existieran los elementos semiconductores de estado sólido, como los diodos de silicio que conocemos en laactualidad.

Puesto que los diodos permiten el paso de la corriente eléctrica en una dirección y lo impiden en la dirección contraria, se han empleado también durante muchos años en la detección de señales de alta frecuencia, como las de radiodifusión, para convertirlas en audibles en los receptores de radio. En la actualidad varios tipos de diodos de construcción especial pueden realizar otrasfunciones diferentes a la simple rectificación o detección de la corriente cuando se instalan en los circuitos electrónicos.

Funcionamiento de un diodo rectificador común de media onda

Para comprender mejor la forma en que funciona un semiconductor diodo, es necesario recordar primero que la corriente alterna (C.A.) circula por el circuito eléctrico formando una sinusoide, en la que medio cicloposee polaridad positiva mientras y el otro medio ciclo posee polaridad negativa. Es decir, cuando una corriente alterna circula por un circuito eléctrico cerrado su polaridad cambia constantemente tantas veces como ciclos o hertz por segundo de frecuencia posea. En el caso de la corriente alterna que llega a nuestros hogares la frecuencia puede ser de 50 o de 60 ciclos en dependencia del sistema quehaya adoptado cada país en cuestión. En Europa la frecuencia adoptada es de 50 ciclos y de 60 ciclos en la mayor parte de los países de América (Ver tabla de frecuencia de la corriente por países y los respectivos voltajes). |
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Animación de un circuito rectificador simple de media onda, compuesto por un solo diodo. | |

En la animación de arriba se puede apreciar que en elproceso de rectificación de la corriente alterna (C.A.) utilizando un solo diodo, durante un primer medio ciclo negativo los electrones circularán por el circuito atravesando primero el diodo y a continuación el consumidor o carga eléctrica, representado por una resistencia (R). En ese instante, en los extremos de la resistencia se podrá detectar una corriente directa "pulsante" que responde a esemedio ciclo. En el medio ciclo siguiente (esta vez positivo), los electrones cambiarán su sentido de circulación y no podrán atravesar ni la resistencia, ni el semiconductor diodo, porque en ese instante el camino estará bloqueado por el terminal positivo del diodo y no habrá circulación de corriente por el circuito. A continuación y durante el medio ciclo siguiente negativo, de nuevo el diodovuelve a permitir el paso de los electrones, para bloquearlo nuevamente al cambiar la corriente el sentido de circulación y así sucesivamente mientras se continúe suministrándole corriente al diodo.

Por tanto, durante cada medio ciclo negativo de una fuente de corriente alterna (C.A.) conectada a un diodo se registra una polaridad fija en los extremos de un consumidor conectado al circuito de...