El componente semiconductor más simple: el diodo -Realiza una variedad de funciones útiles relacionadas con su propósito central de administrar la dirección del flujo de corriente eléctrica. Los diodos permiten que la corriente fluya a través de ellos en una sola dirección.
Los diodos perfectamente eficientes parecen ser circuitos abiertos con un voltaje negativo y, de lo contrario, parecen cortocircuitos. Pero debido a que los diodos admiten cierta ineficiencia, su relación de corriente a voltaje no es lineal.
Como tal, querrá consultar la hoja de datos de un diodo para ver un gráfico de la curva del voltaje directo de cualquier diodo en relación con su corriente directa, de modo que elija el diodo correcto para su proyecto particular.
Aplicaciones de Diodos.
A pesar de ser simples dispositivos semiconductores de dos pines, los diodos son vitales en la electrónica moderna. Algunas de las aplicaciones típicas de los diodos incluyen:
- Rectificar una tensión, como convertir la CA en tensiones de CC
- Aislando señales de una fuente
- Controlando el tamaño de una señal
- Mezclando señales
Conversión de energía
Una aplicación importante de los diodos es convertir la alimentación de CA en alimentación de CC. Se puede usar un solo diodo o cuatro diodos para transformar la alimentación doméstica de 110 V a CC formando una mitad (diodo simple) o una onda completa (cuatro diodos) rectificador . Un diodo hace esto permitiendo que solo la mitad de la forma de onda de CA viaje a través de él. Cuando este pulso de voltaje se usa para cargar un capacitor, el voltaje de salida parece ser un voltaje de corriente continua constante con una pequeña ondulación de voltaje. El uso de un rectificador de onda completa hace que este proceso sea aún más eficiente al enrutar los impulsos de CA de modo que las mitades positivas y negativas de la onda sinusoidal de entrada se vean como solo impulsos positivos, duplicando efectivamente la frecuencia de los impulsos de entrada al capacitor, que Ayuda a mantenerlo cargado y entrega un voltaje más estable.
Los diodos y los condensadores también se pueden usar para crear varios tipos de multiplicadores de tensión para tomar una pequeña tensión de CA y multiplicarla para crear salidas de muy alta tensión. Ambas salidas de CA y CC son posibles usando la configuración correcta de capacitores y diodos.
Demodulación de señales
El uso más común de los diodos es eliminar el componente negativo de una señal de CA. Debido a que la parte negativa de una forma de onda de CA generalmente es idéntica a la mitad positiva, muy poca información se pierde efectivamente en este proceso de eliminación, lo que lleva a un procesamiento de la señal más eficiente.
La demodulación de la señal se usa comúnmente en las radios como parte del sistema de filtrado para ayudar a extraer la señal de radio de la onda portadora.
Protecciones de sobretensión
Los diodos también funcionan bien como dispositivos de protección para componentes electrónicos sensibles. Cuando se utilizan como dispositivos de protección de voltaje, los diodos no son conductores en condiciones normales de operación, pero cortan inmediatamente cualquier pico de alto voltaje a tierra donde no pueda dañar un circuito integrado. Diodos especializados llamados Supresores de voltaje transitorio están diseñados específicamente para la protección contra sobretensiones y pueden manejar picos de potencia muy grandes durante cortos períodos de tiempo, características típicas de un pico de voltaje o descarga eléctrica, que normalmente dañan los componentes y acortan la vida útil de un producto electrónico.
De manera similar, un diodo puede regular el voltaje sirviendo como un clíper o un limitador - un propósito especializado que limita el voltaje que puede pasar a través de él en un cierto punto.
Dirección actual
La aplicación básica de los diodos es dirigir la corriente y asegurarse de que solo fluye en la dirección correcta. Un área donde la capacidad de direccionamiento actual de los diodos se usa con buenos resultados es en el cambio de la alimentación que proviene de una fuente de alimentación a la alimentación que se ejecuta desde una batería. Cuando un dispositivo está enchufado y cargando, por ejemplo, un teléfono celular o una fuente de alimentación ininterrumpible, el dispositivo debe obtener energía solo de la fuente de alimentación externa y no de la batería, y mientras el dispositivo está enchufado, la batería debe recibir energía y recargando. Tan pronto como se retire la fuente de alimentación, la batería debe alimentar el dispositivo para que el usuario no note ninguna interrupción.
Un buen ejemplo de la dirección actual es a través de. Protección contra corriente inversa. Considera, por ejemplo, tu coche. Cuando su batería se agota y un transeúnte amigable le ofrece ayuda con los cables de puente, si mezcla el orden de los cables rojo y negro, no freirá el sistema eléctrico de su automóvil porque los diodos adyacentes a la batería bloquean la corriente en la dirección equivocada.
Puertas lógicas
Las computadoras operan en binario, un mar infinito de ceros y unos. Los árboles de decisión binarios en computación se basan en puertas lógicas habilitadas por diodos que controlan si un interruptor está encendido ("1") o apagado ("0"). Aunque cientos de millones de diodos aparecen en los procesadores modernos, son funcionalmente los mismos que los diodos que compra en la tienda de electrónica, pero mucho más pequeños.
Diodos y luz
Una linterna LED es solo una linterna cuya iluminación proviene de un diodo emisor de luz. En presencia de voltaje positivo, los LED brillan.
Un fotodiodo, por el contrario, acepta la luz a través de un colector (como un mini panel solar) y convierte esa luz en una pequeña cantidad de corriente.
