qué es un diodo rectificador: funcionamiento y funciones

El diodo rectificador es un dispositivo semiconductor que sirve para transformar el presente alterno en un presente directo. Tiene una conductividad unidireccional aparente y puede consistir en fuentes semiconductoras de germanio o silicio equivalente.

Se utilizan muchas variedades de diodos para diversas funciones. Los diodos rectificadores son una parte importante en el suministro de energía, donde se utilizan para transformar la tensión de CA en tensión de CC.

Los diodos Zener se utilizan para gestionar la tensión deteniendo las variaciones indeseables de la corriente continua suministrada dentro de un circuito.

Este texto te ofrece una rápida introducción a los diodos rectificadores, su funcionamiento y sus funciones.

¿Qué es un diodo rectificador?

A diodo rectificador es un semiconductor de dos terminales que permite que la presencia presente se cruce en un solo camino.

Normalmente, el diodo de unión P-N está formado por un miembro de materiales semiconductores de tipo n y de tipo p, la faceta de tipo P se denomina ánodo y la faceta de tipo n se denomina cátodo.

El diodo rectificador es capaz de conducir valores actuales de varios miliamperios a algunos kiloamperios y tensiones de hasta algunos kilovoltios.

¿para qué sirve un diodo rectificador?

Se utilizan en el suministro de energía para convertir la corriente alterna en corriente continua, un proceso conocido como rectificación. También se utilizan en otros circuitos en los que una gran cantidad de corriente debe pasar por el diodo.

Formas de los diodos rectificadores

Los diodos rectificadores más comunes son productos de silicio (cristal semiconductor). Son capaces de conducir valores excesivos de presencia eléctrica, y esto puede etiquetarse como su principal atributo.

Incluso hay diodos semiconductores de germanio o de arseniuro de galio, que están mucho menos de moda, pero que se utilizan. Los diodos de germanio tienen una tensión inversa admisible mucho menor y una temperatura de unión admisible más pequeña (Tu = 75° C para los diodos de germanio y Tu = 150° C para un diodo de silicio).

La única ventaja que tiene el diodo de germanio sobre el de silicio es una tensión umbral decreciente que es válida durante todo el funcionamiento directo (V = 0,3 ÷ 0,5 V para el germanio y 0,7 ÷ 1,4 V para los diodos de silicio).

La mayoría de los diodos rectificadores son productos de silicio y, por tanto, tienen una caída de tensión directa de 0,7 V. El pupitre presenta el mayor voltaje presente y la mayor inversión de algunos diodos rectificadores del estilo. El 1N4001 es adecuado para muchos circuitos de baja tensión con un presente inferior a 1A.

DiodoMás regalosTensión más inversa
1N40011A50V
1N40021A100V
1N40071A1000V
1N40013A100V
1N40083A1000V
Tabla de diodos rectificadores

Rectificadores: un diodo con una presencia superior al tratar con

Un rectificador es un tipo particular de diodo que convierte la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). Este es un golpe crucial, ya que el presente alternativo puede invertirse periódicamente, mientras que el presente directo fluye continuamente en un solo golpe, lo que hace que sea más sencillo de manejar.

Hay varias variedades de rectificadores, junto con:

  • Rectificadores de media ondarectificadores que permiten que sólo la mitad de la señal de CA pase de la entrada a la salida.
  • Rectificadores de onda completarectificadores que utilizan toda tu señal, lo que requiere el uso adicional de un transformador.
  • Corrección de medio ciclo optimizada: estos por los que un diodo superior con polaridad constructiva conduce el presente mientras que uno decreciente con polaridad adversa lo bloquea.
  • Corrección de medio ciclo perjudicial: estos por los que se bloquea el diodo superior y se abre el diodo inferior.
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Los equipos domésticos familiares suelen tener un diodo diseñado para la rectificación monofásica, lo que implica que los ajustes de la tensión de disponibilidad se hacen al unísono. Los motores a escala industrial y las redes eléctricas requieren alternativamente la rectificación multifásica, que permite la tecnología, la transmisión y la distribución de energía al mismo tiempo.

Imagen de un diodo rectificador

La simbología del diodo rectificador se demuestra debajo, los factores de la punta de la flecha dentro del curso de la circulación de la corriente típica.

símbolo del diodo rectificador

Curva de atributos del diodo rectificador

La curva de atributos del diodo rectificador se demuestra a continuación:

curva característica del diodo rectificador

Funcionamiento del diodo rectificador

Los suministros de tipo n y de tipo p se mezclan químicamente con un enfoque de fabricación particular que termina en la formación de una unión p-n. Esta unión p-n tiene dos terminales que se pueden conocer como electrodos y por eso se llama «DIODO».

Si una corriente continua externa proporciona tensión a cualquier aparato digital a través de sus terminales, se conoce como polarización.

Diodo rectificador no polarizado

  • Cuando no se suministra tensión a un diodo rectificador, se conoce como diodo no polarizado, la faceta N puede tener una variedad mayoritaria de electrones y sólo un número reducido de huecos (atribuible a la excitación térmica), mientras que la faceta P puede tener una mayoría de huecos portadores de carga y sólo un número reducido de electrones.
  • En este camino de, los electrones libres del lado N se difundirán (propagarán) hacia el lado P y allí se producirá la recombinación dentro de los agujeros de corriente, dejando sin movimiento (sin movimiento) + cinco iones en el lado N y creando – cinco iones en el lado P del diodo.
  • Los que no se mueven en la faceta de tipo n cerca del extremo de la unión. Del mismo modo, los iones que no se mueven en la faceta de tipo p cerca del borde de la unión. Debido a esto, la variedad de iones constructivos y adversos se acumulará en la unión. Esta zona así formada se llama Área de agotamiento.
  • En esta zona, se crea una zona eléctrica estática conocida como Potencial de Barrera a lo largo de la unión PN del diodo.
  • Se opone a la siguiente migración de huecos y electrones a lo largo de la unión.
Diodo no polarizado No se aplica tensión

Directamente sesgado

  • Sesgo directo: En un diodo de unión PN, el terminal constructivo de una fuente de tensión está conectado a la faceta de tipo p, y el terminal adverso está conectado a la faceta de tipo n, y se afirma que el diodo está en situación de sesgo directo.
  • Los electrones son repelidos por el terminal adverso de la fuente de alimentación de corriente continua y derivan hacia el terminal constructivo.
  • Entonces, bajo el efecto de la tensión utilizada, esta deriva de electrones hace que se produzca una circulación semiconductora. Este regalo se llama «regalo a la deriva». Como la mayoría de los portadores son electrones, el presente dentro del tipo n es el electrón presente.
  • Como los huecos son portadores mayoritarios dentro del tipo p, son repelidos por el terminal constructivo de la fuente de alimentación de corriente continua y se transfieren a lo largo de la unión hasta el terminal adverso. Debido a este hecho, el presente dentro del tipo p es la salida presente.
  • Así, el presente global como resultado de la mayoría de los transportistas crea un presente directo.
  • El curso del presente patrón fluye desde el constructivo hasta el adverso de la pila dentro del curso del presente patrón se invierte para la circulación de los electrones.
diodo rectificador de polarización directa

Polarización inversa

  • Situación de polarización inversa: si el terminal constructivo de la alimentación está conectado al embellecedor de tipo n, y el terminal adverso de la alimentación está conectado al embellecedor de tipo p del diodo, puede que no haya presencia del diodo más allá de la saturación inversa presente.
  • Esto se debe a que, en la situación de polarización inversa, el área de agotamiento de la unión se amplía al aumentar la tensión de polarización inversa.
  • Aunque hay un pequeño presente que fluye del tipo n al tipo p dentro del diodo atribuible a los portadores minoritarios. Este regalo se llama regalo de saturación inversa.
  • Los portadores minoritarios son principalmente electrones/agujeros generados térmicamente dentro del semiconductor tipo p y tipo n, respectivamente.
  • Ahora bien, si la tensión inversa utilizada en todo el diodo se eleva repetidamente, después de una tensión segura, el área de agotamiento puede destruirse, lo que es capaz de desencadenar una enorme corriente inversa que circule por el diodo.
  • Si este presente no está restringido externamente y supera el valor de seguridad, el diodo también puede destruirse completamente.
  • Estos electrones rápidos chocan con los átomos opuestos dentro del aparato y les quitan algunos electrones adicionales. Los electrones, así liberados, lanzan muchos electrones adicionales de los átomos, rompiendo los enlaces covalentes.
  • Este proceso se denomina multiplicación del servicio y da lugar a una mejora sustancial de la circulación actual por la unión p-n. El fenómeno relacionado se llama Impacto de Avalancha.
diodo rectificador de polarización inversa

Rectificador de media onda

Una de las principales formas de utilizar el diodo es para rectificar la tensión de CA en una fuente de alimentación de CC. Como un diodo sólo puede conducir la presencia en una sola carrera, cuando la señal de entrada es adversa, puede no haber presencia. Esto se conoce como rectificador de media onda. El determinante siguiente muestra el circuito del diodo rectificador de media onda.

diodo rectificador de media onda

Rectificador de onda completa

  • Se construye un circuito rectificador de onda completa con 4 diodos, mediante esta construcción haremos que cada mitad de las ondas sea constructiva. Para cada ciclo constructivo y adverso de la entrada, hay un camino directo a través del puente de diodos.
  • Mientras que dos de los diodos están en polarización directa, los otros dos están en polarización inversa y son erradicados con éxito del circuito. Cada vía de conducción activa la circulación en el mismo camino a través de la resistencia de carga, logrando una rectificación de onda completa.
  • Los rectificadores de onda completa se utilizan en la alimentación eléctrica para transformar las tensiones de CA en tensiones de CC. Un condensador grande en paralelo con una resistencia de carga de salida reduce el rizado de la ruta de rectificación. La siguiente determinación muestra el circuito del diodo rectificador de onda completa.
diodo rectificador de onda completa

¿métodos para comprobar un diodo rectificador?

El diodo rectificador puede examinarse mediante las siguientes estrategias.
El multímetro fácil se utiliza principalmente para resolver la polaridad del diodo rectificador como ánodo o cátodo. Hay un mínimo de tres estrategias para hacerlo, pero aquí las dos más fáciles son: utilizar el óhmetro y medir la VDC.

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Uso del óhmetro

En polarización hacia delante, el óhmetro especificará el valor estimado de la tensión del diodo hacia delante, que es casi 0,7. En polarización inversa, el óhmetro especificará «1», lo que implica que es una resistencia especialmente excesiva.
El examen del diodo presentará un resultado final idéntico al de la estrategia utilizada anteriormente.

Trabajos de medición de VDC

  • En polarización directa, un multímetro indicará que la caída de tensión a través del diodo de silicio es de 0,7V
  • En polarización inversa, un multímetro especificará el valor estimado de la tensión total suministrada.

Los diodos rectificadores se utilizan principalmente para rectificar, es decir, para convertir la CA en CC. Se utilizan en los circuitos en los que debe circular una gran cantidad de corriente a través del diodo.

Características de los diodos rectificadores

Técnicamente, un diodo rectificador es cualquier diodo utilizado en un circuito rectificador. De hecho, la mayoría de los diodos utilizados en funciones de rectificador de potencia no son más que diodos de conmutación generalizados.

Sin embargo, hay diodos fabricados especialmente para su uso en rectificadores que deben convertir cantidades gigantescas de energía. Estos diodos rectificadores, también conocidos como diodos de energía, son básicamente diodos de fácil conmutación, sin embargo, tienen una construcción más fuerte y robusta que los diodos ordinarios para soportar cargas de trabajo mucho más pesadas.

Funciones

Como parte integrante de un chip de silicio, los diodos están presentes en diversas unidades digitales.

En un horno de microondas, por ejemplo, un diodo funciona junto a un condensador para duplicar la tensión transmitida al magnetrón de la cavidad (que genera las microondas).

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Además, los diodos se utilizan en los teclados como parte de los circuitos matriciales, lo que reduce la cantidad de cableado necesario.

Los investigadores han desarrollado incluso diodos a escala nanométrica a partir de una sola molécula de ADN, lo que podría dar lugar a unidades digitales aún más pequeñas y altamente eficaces en un futuro próximo.

Los diodos rectificadores tienen muchas funciones adicionales. Las diferentes funciones típicas de los diodos rectificadores son

  • Aislamiento de los indicadores de una fuente
  • Referencia de tensión
  • Escalar una señal
  • Indicadores de mezcla
  • Indicadores de detección
  • Técnicas de iluminación
  • Diodos láser

Conclusión

Así, un diodo rectificador permite la circulación eléctrica presente en una sola carrera, utilizada para el funcionamiento de la alimentación. Estos diodos pueden manejar la máxima circulación presente en comparación con los diodos normales.

Estos diodos se utilizan normalmente para conmutar la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). A menudo se diseñan como elementos discretos o como circuitos integrados. Están diseñados a partir de Si y se distinguen por un espacio de unión PN razonablemente gigantesco, lo que conlleva una capacidad excesiva en situaciones de polarización inversa.

Los 2 diodos rectificadores están conectados a una tensión excesiva suministrada conjuntamente para mejorar la funcionalidad de la PIV (tensión de pico inversa) para la mezcla.

¿tienes conocimiento de algún otro diodo que se utiliza generalmente en las iniciativas eléctricas y electrónicas en tiempo real? Entonces, por favor, danos tus sugerencias comentando en la parte de comentarios de abajo. Esta es una pregunta para ti, ¿cómo se forma el área de agotamiento en un Diodo?

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