En el mundo de la electricidad existe una gran cantidad de instrumentos que permiten la conducción eléctrica para hacer funcionar a todas esas herramientas que diariamente usamos en nuestro hogar o trabajo. En esta oportunidad hablaremos sobre el diodo, sus características y para qué sirve.
Si es primera vez que trabajas con este tipo de instrumento, es importante que sepas muy bien cómo usarlos y cuáles son sus funciones reales. Así te puedes evitar cualquier accidente al manipularlo.
Con esta guía te construimos para ti, podrás saber cómo funciona el diodo y por qué es tan importante en el funcionamiento de algunos circuitos eléctricos.
¿Qué es un Diodo?
Un diodo es el dispositivo semiconductor útil más básico que puedes encontrar en la electricidad. Consta de dos cables y actúa como especie de una puerta unidireccional para la corriente eléctrica. Esta pequeña herramienta tienen una multitud de usos, algunos de los cuales veremos más adelante.
Por lo general, tienen un cuerpo cilíndrico negro que tiene una raya en un extremo, así como algunos cables que salen para permitirnos conectarlo a un circuito. Este extremo se conoce como ánodo, mientras que al otro extremo se le conoce como cátodo.
Los usos que se le pueden dar a un diodo incluyen interruptores, moduladores de señal, mezcladores de señal, rectificadores, limitadores de señal, reguladores de voltaje, osciladores y demoduladores de señal.
¿Cuál es el origen del diodo?
El Diodo fue patentado por primera vez el 16 de noviembre de 1904 en Gran Bretaña, por el científico John Ambrose Fleming, quien luego de realizar varios estudios a lo experimentos previos de Thomas Edison, logró crear el primer diodo del que se tenga registro a nivel mundial.
¿Para qué sirve un diodo?
El diodo es utilizado en varios instrumentos de medición de corriente, como por ejemplo en el multímetro y otros instrumentos que permiten medir fuentes de poder de corriente directa. Pero además, este pequeño instrumento también puedes ser muy útil para otras herramientas de uso común.
Algunos de los usos más populares del diodo son los siguientes:
- Rectificador de media onda
- Rectificador de onda completa
- Rectificador en paralelo
- Duplicador de tensión
- Estabilizador Zener
- Led
- Limitador
- Circuito fijador
- Multiplicador de tensión
- Divisor de tensión
Aunque los LED pueden ser la aplicación más conocida para la persona promedio, la aplicación más común es, por mucho, el uso que se le da a los diodos para la rectificación de energía CA a CC.
Usando diodos, se pueden crear diferentes tipos de circuitos rectificadores, los más básicos son los rectificadores de media onda, de centro, de onda completa con derivación y de puente completo.
Estos son extremadamente importantes en las fuentes de alimentación de la electrónica, por ejemplo, el cargador de una computadora portátil, donde una corriente CA, que proviene de la fuente de alimentación principal, debe convertirse en una corriente CC que luego se puede almacenar.
¿Cómo se compone un diodo?
Para entender muy bien cómo se compone un diodo, es necesario saber en qué consiste el conocido material de tipo “P” y “N”, los cuales cumplen una función esencial en el funcionamiento del diodo.
- Material tipo B: La adición de cantidades de aluminio, galio, boro, indio y otros puede producir un material semiconductor de tipo P. Este tipo de material tiene agujeros extra.
- Material tipo N: Este tipo de material semiconductor se puede producir al agregar cantidades de arsénico, fósforo, antimonio, bismuto y otros elementos pentavalentes. El material tipo N tiene electrones extra, además sus partículas extra cargadas negativamente se mueven de un área cargada negativamente a un área cargada positivamente.
Los dos materiales se unen para formar una unión PN. En este cruce obtenemos lo que se conoce como región de agotamiento. En esta región, algunos de los electrones en exceso del lado tipo N se moverán para ocupar los agujeros en el lado tipo P.
Esta migración formará una barrera con una acumulación de electrones y agujeros en los lados opuestos. Los electrones están cargados negativamente y, por tanto, los huecos se consideran cargados positivamente.
Entonces, la acumulación provoca una región ligeramente cargada negativamente y una región ligeramente cargada positivamente. Esto crea un campo eléctrico y evita que se muevan más electrones. La diferencia de potencial en esta región es de aproximadamente 0,7 V en diodos típicos.
¿Cuáles son los tipos de diodo más comunes?
Como cualquier otra herramienta eléctrica, el diodo cuenta con diferentes tipos que, a pesar de que cumplen con casi la misma función, son fabricados con características diferentes que los hacen útiles para diferentes tareas.
Los principales tipos de diodo que se pueden encontrar en el mercado son los siguientes:
- Diodo Rectificador
- Diodo Schottky
- Diodo Zener
- Diodo Varicap
- Diodo Pin
- Diodo Túnel
- Diodo LED
- Fotodiodo
También existen unos tres diodos especiales terminales que se utilizan en aplicaciones avanzadas como la industria espacial. Tienen alta corriente y capacidad de conmutación. Estos se pueden encontrar en los paquetes TO-64, TO-208, TO-254.
La lata tiene una ranura intermedia que permite atornillarlos a un cuerpo de fregadero de cabeza, estos también se denominan diodos de montaje de perno.