Diodos de potencia

Buenos días compañeros, espero que todos estéis muy bien. Ahora en el tutorial, vamos a hablar de lo que es el diodo de potencia. O diodo es un módulo que se utiliza generalmente en la ingeniería eléctrica y digital. Casi en todas las unidades digitales y tareas de ingeniería se utilizan diodos. Es un sistema de unión PN con 2 terminales, ánodo y cátodo. El funcionamiento primario del diodo es transformar el presente alterno en presente directo, este atributo del diodo se conoce como rectificación

El diodo de capacitancia es idéntico a los diodos semiconductores, pero tiene algunas variaciones en su construcción. Los diodos normales se utilizan en los circuitos de amplificación y conmutación más pequeños, pero el diodo de potencia se utiliza en los circuitos de amplificación mayores. En el artículo de este momento, hablaremos de su construcción, propósitos, circuitos y precepto comercial. Empecemos por lo que es el diodo de potencia.

¿Qué es un diodo de potencia?

Un diodo de influencia o diodo de potencia excesiva es una de las unidades semiconductoras de potencia que tienen dos terminales (cátodo y ánodo) al igual que el diodo de unión PN tradicional, pero que se caracteriza por la funcionalidad de manejo de potencia mayor. Están diseñados para manejar un número de kiloamperios presentes bajo situaciones de polarización hacia delante con una pérdida de potencia insignificante y pueden bloquear un número de kilovoltios en estado de polarización inversa.

De forma más sencilla, podemos decir que los diodos de potencia son unidades diseñadas para mantener una cantidad considerable de corriente a una tensión excesiva. Las unidades de semiconductores de potencia se utilizan principalmente en el negocio de los semiconductores de potencia circuitos digitales de energía.

Simbólicamente, un diodo de influencia se representa como

Desarrollo de diodos de potencia

Ya hemos mencionado {que un} diodo de potencia se construye de forma diferente a un diodo de señal. Un diodo de señal sólo tiene una unión PN. Sin embargo, para que los diodos de potencia sean adecuados para la tensión y la corriente máximas, se construyen de forma razonablemente avanzada.

La construcción constructiva de los diodos de potencia está probada bajo:

Se tiene en cuenta un sustrato n+ fuertemente dopado sobre el que crece epitaxialmente una capa n-, además, la difusión de la capa p+ tiene lugar sobre la zona n-. Esta área p+ varía la unión anódica, mientras que el área n+ del sustrato varía la unión catódica.

Al hablar del diodo de unión p-n, vimos que no existía tal construcción. Por tanto, aquí las zonas p+ y n+ son ánodo y cátodo respectivamente, mientras que la zona n- actúa como zona de deriva. En la situación de polarización inversa, el área de agotamiento se absorbe dentro del área de deriva. El grosor del área n y la tensión de ruptura del diodo en polarización inversa presentan una proporcionalidad directa entre sí.

En consecuencia, cuanto mayor sea el área n, mayor será la tensión de ruptura.

Sin embargo, en el modo de conducción directa, el área n- proporciona la resistencia óhmica del diodo. Esto da lugar a una gran disipación de energía y, para hacer frente a ello, es esencial contar con sistemas de refrigeración.

Precepto de funcionamiento de los diodos de potencia

El precepto de funcionamiento de este diodo es exactamente igual al del diodo de unión PN tradicional. Cuando la tensión terminal del ánodo es mayor que la tensión terminal del cátodo, el diodo conduce. La variación de la caída de tensión directa en este diodo puede ser muy pequeña, aproximadamente 0,5V - 1,2V. En este modo, el diodo funciona como un atributo directo.

Si la tensión del cátodo es mayor que la del ánodo, el diodo funciona como modo de bloqueo. En este modo, el diodo funciona como un atributo inverso.

Características de los diodos de potencia

Inicialmente, sin suministro de tensión, el presente directo es 0, sin embargo, a medida que la disponibilidad de entrada aumenta, y alcanza el valor límite (de unos 0,7V), una pequeña cantidad de presente directo fluye por medio del sistema. En cuanto se sobrepasa el valor del umbral, se nota una mejora sustancial en el presente del diodo (de aproximadamente 1V) porque empieza a conducir. En este caso, se nota una mejora lineal dentro del presente directo cuando la tensión supera el umbral.

En el modo de polarización inversa, las fugas de presente fluyen a través del sistema, que es imparcial al potencial utilizado, sin embargo, en cuanto se alcanza la ruptura, incluso a una tensión aproximadamente fija, fluye una cantidad considerable de presente inverso.

¿Cuáles son los tipos de diodos de potencia?

La clasificación de los diodos de potencia podría hacerse en función del tiempo de restauración inversa, el curso de fabricación y la penetración del área de agotamiento en situaciones de polarización inversa.

Los diodos energéticos, basados sobre todo en el tiempo de restauración inversa y el curso de fabricación, se clasifican en tres variedades:

• Diodos de uso común
• Diodos de recuperación rápida
• Diodos Schottky

Diodos de función común

Estos tienen un Tiempo de restauración inversa bastante excesivo, es decir, unos 25 microsegundos. Este diodo se utiliza para fines de baja frecuencia, como rectificadores y convertidores que funcionan casi hasta 1KHz. Su capacidad de corriente oscila entre 1 A y varios miles de amperios y su capacidad de tensión oscila entre 50 V y 5 KV.

Diodos de restauración rápida

Presentan un Tiempo de restauración inverso bastante baja, es decir, unos 5 microsegundos. Se utilizan principalmente en las técnicas de conversión de energía eléctrica. Su rango de corriente va de 1 A a varios miles de amperios y su tensión va de 50 V a tres KV.

Diodos Schottky

En estos diodos, en sustitución de la unión p-n, se forma una unión metal-semiconductor a través de la cual el aluminio es el más popular por ser el metálico y el silicio por ser el semiconductor. Su capacidad de corriente oscila entre 1 A y 300 A, mientras que la capacidad de tensión inversa es de unos 100 V.

¿en qué lugar se utilizan los diodos de potencia?

Debido a las características de los diodos de energía, se utilizan principalmente como diodos de libre circulación, en técnicas de conversión de CA a CC y de CC a CA, rectificación, carga de baterías, etc. Además, los diodos de energía también se utilizan en galvanoplastia, SAI, helicópteros, SMPS y calentamiento por inducción.

Distinción entre un diodo y un diodo de potencia

El diodo de energía y los diodos normales tienen algunas disimilitudes que se describen aquí con el elemento.

Construcción:

• La construcción del cuerpo del diodo de unión PN tradicional tiene un espacio igual de lados P y N, sin embargo dentro del diodo de energía, un área está ampliamente dopada y la opuesta está mucho menos dopada.
• La escala del diodo tradicional es pequeña y los diodos de energía pueden encontrarse en tamaños más grandes.
• Los diodos energéticos están construidos principalmente con piezas metálicas.

Tensión nominal:

• Los diodos semiconductores normales se utilizan en circuitos de potencia decreciente para que funcionen con tensiones decrecientes.
• Los diodos de energía se utilizan en unidades que funcionan en kilovoltios, por lo que su energía aumenta.

Presente Nominal:

• Los valores actuales de los diodos de potencia son superiores a los de los diodos estándar. Los diodos de potencia funcionan en circuitos que requieren un regalo de muchos amperios.

La temperatura:

• A medida que aumentan los valores nominales de corriente y tensión de los diodos de energía, tienen la flexibilidad de trabajar a una temperatura más alta. Los diodos tradicionales funcionan en situaciones de baja temperatura.

Valor:

Su valor es mayor que el de los diodos normales, ya que los diodos de energía aportan una característica extra que se asemeja a una característica de sobretemperatura, etc.

Preguntas continuas

Esto es todo para el diodo de la instalación, cuando tengas alguna duda al respecto, pregunta dentro de los comentarios. Gracias por estudiar. Ten cuidado hasta el próximo tutorial.