Funcionamiento De Un Diodo

PRACTICA Nº 1

ELECTRONICA INDUSTRIAL

FUNCIONAMIENTO DE UN DIODO Y UN TRANSISTOR DE POTENCIA

1. OBJETIVOS

• Conocer las características y funcionamiento de un diodo 1N4007 y transistor TIP41C.

2. MARCO TEORICO

DIODO

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Uno de los dispositivos más importantes de los circuitos de potencia son los diodos, aunque tienen, entre otras, las siguientes limitaciones: son dispositivos unidireccionales, no pudiendo circular la corriente en sentido contrario al de conducción. El único procedimiento de control es invertir el voltaje entre ánodo y cátodo.

Los diodos de potencia se caracterizan porque en estado de conducción, deben ser capaces de soportar una alta intensidad con una pequeña caída de tensión. En sentido inverso, deben ser capaces de soportar una fuerte tensión negativa de ánodo con una pequeña intensidad de fugas.

Símbolo electrónico

Configuración Ánodo y Cátodo

Tiempo de recuperación inverso

El paso del estado de conducción al de bloqueo en el diodo no se efectúa instantáneamente. Si un diodo se encuentra conduciendo una intensidad IF, la zona central de la unión P-N está saturada de portadores mayoritarios con tanta mayor densidad de éstos cuanto mayor sea IF. Si mediante la aplicación de una tensión inversa forzamos la anulación de la corriente con cierta velocidad di/dt, resultará que después del paso por cero de la corriente existe cierta cantidad de portadores que cambian su sentido de movimiento y permiten que el diodo conduzca en sentido contrario durante un instante. La tensión inversa entre ánodo y cátodo no se establece hasta después del tiempo ta llamado tiempo de almacenamiento, en el que los portadores empiezan a escasear y aparece en la unión la zona de carga espacial. La intensidad todavía tarda un tiempo tb(llamado tiempo de caída) en pasar de un valor de pico negativo (IRRM) a un valor despreciable mientras van desapareciedo el exceso de portadores.

• ta (tiempo de almacenamiento): es el tiempo que transcurre desde el paso por cero de la intensidad hasta llegar al pico negativo.

• tb (tiempo de caída): es el tiempo transcurrido desde el pico negativo de intensidad hasta que ésta se anula, y es debido a la descarga de la capacidad de la unión polarizada en inverso. En la práctica se suele medir desde el valor de pico negativo de la intensidad hasta el 10 % de éste.

• trr (tiempo de recuperación inversa): es la suma de ta y tb.

Influencia del trr en la conmutación

Si el tiempo que tarda el diodo en conmutar no es despreciable :

• Se limita la frecuencia de funcionamiento.

• Existe una disipación de potencia durante el tiempo de recuperación inversa.

Para altas frecuencias, por tanto, debemos usar diodos de recuperación rápida.

Factores de los que depende trr :

• A mayor IRRM menor trr.

• Cuanta mayor sea la intensidad principal que atraviesa el diodo mayor será la capacidad almacenada, y por tanto mayor será trr.

Tiempo de recuperación directo

tfr (tiempo de recuperación directo): es el tiempo que transcurre entre el instante en que la tensión ánodo-cátodo se hace positiva y el instante en que dicha tensión se estabiliza en el valor VF.

Este tiempo es bastante menor que el de recuperación inversa y no suele producir pérdidas de potencia apreciables.

TRANSISTOR

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para producir una señal de salida en respuesta a otra señal de entrada. 1Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificadorActualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario: radios,televisores, reproductores

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