DIODO Modelo Ideal

11/11/2014
DIODO
Definición: Dispositivo
de dos terminales que permite la
Circulación de corriente en un solo sentido
+
Símbolo:
VD
ID
-
Modelo Ideal
ID
+
ID
VD
-
VD
• Apenas VD > 0 el diodo conduce
• El valor de ID no esta controlada por VD
• No hay caída directa
• La resistencia serie es cero
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ID
ID
Modelo Real (1)
ID
+
VD
• Caída Directa
Vγ
VD
Vγ
ID
Vγ
2
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Modelo Real (2)
ID
+
VD
• Resistencia Serie
VD
Vγ
Vγ
RS
ID
Vγ
Modelo Real (3)
ID
Vγ
• Corriente
Inversa
+
VD
RR
Vγ
VD
RS
ID
Vγ
3
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Modelo Real (4)
ID
VD
+
VBR
• Máxima
Tensión
Inversa
VBR
VD
Vγ
RZ
Vγ
+
VD
RR
RS
ID
Vγ
Modelo Real (5)
VD
+
Vγ
+
VD
RR
VBR
RZ
RS
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Diodo como rectificador
IR1
V1
IR1
Ejercicio
L2
L1
• L1 y L2 son lámparas
incandescentes
• V1 es una fuente de 220
V 50 Hz
• S1 y S2 son llaves
S1
Explicar como funciona el circuito
1. Cuando las llaves están abiertas
2. Cuando las llaves están cerradas
3. Cuando cierro S1 o S2
S2
Proponer una aplicación practica
para el circuito
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DIODO SEMICONDUCTOR
Definición:
•
•
•
Dispositivo Semiconductor
Dos terminales
Permite la Circulación de corriente ( I ) en un solo sentido
Símbolo y convenciones V - I:
+ VF
- VR +
-
IR
IF
Relación V – I (Modelo Diodo Semiconductor)
I = Is [ exp (VD/UT) – 1]
+
VD
I
-
Is
Fabricación
UT = k T / q
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I = Is [ exp (VD/UT) – 1]
• Dos diodos se diferencian entre si a través del valor de Is
• Is refleja el proceso de fabricación (material, concentraciones,
dimensiones)
• Is depende de la temperatura.
• La Vϒ (Tensión umbral) se define como la tensión que produce el 1% del
valor de corriente máxima que puede conducir el Diodo
IM
1% IM
DIODO
Ideal vs. Semiconductor
ID
DIODO IDEAL
VD > 0 ⤇ ID →∞
VD
ID
+
VD
-
DIODO Semiconductor
ID = Is [ exp (VD/UT) – 1]
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Limitaciones del modelo del Diodo Semiconductor
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Resistencia serie ( Rs )
Máxima Tensión Inversa (VBR)
Capacidad de Juntura ( Cj )
Capacidad de difusión ( CD )
Máxima Temperatura de Juntura (TjM)
Máxima Corriente Directa ( IFM )
Corriente inversa mayor que Is
RR
ID = Is [ exp (VD/UT) – 1]
CD
CJ
Rs
RZ
VBR
Máxima Corriente Directa ( IFM )
+
_
VF
P
N
IF
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CLASIFICACION DE LOS DIODOS
Normales
Rapidos
RECTIFICADORES
Ultrarapidos
Schottky
REGULADORES
(ZENER)
- FUNCION EN LOS
CIRCUITOS
CAPACITORES
(VARICAP)
EMISORES DE LUZ
(LEDS)
DETECTORES DE LUZ
(FOTODETECTORES)
- MATERIAL
- POTENCIA
CLASIFICACION DE LOS DIODOS
Señal ( P < 1 watt)
Ge
Material
Si
As Ga
Potencia
Potencia ( P > 1 watt)
Normal
Función en
los circuitos
Rectificador
Regulador (Zener)
Capacitor (Varicap)
Emisor de luz (LED)
Fotodetector
Velocidad de
conmutación
Rápido
Ultrarrápido
Schottky
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ESPECIFICACION DE DISPOSITIVOS
SEMICONDUCTORES
Tipos de dispositivos
Diodos, Transistores, Circuitos
Integrados
Manuales
Identificación del
Dispositivo (Nombre)
Hojas de Datos
Máximos Absolutos
Valores que no deben
superarse (V, I, P, T)
Especificaciones
Eléctricas
Valores típicos de
funcionamiento (puntos)
Relaciones entre
parámetros
Gráficos y curvas
ZONA DE FUNCIONAMIENTO DE
CADA TIPO DE DIODO
Regulador
Capacitor
Rectificador
LED
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Convenciones de tensiones y corrientes
V
1°
+
VF
2°
3°
Subíndices
-
IF
IR
-
VR
+
I
1°
2°
3°
Subíndices
1° Subíndice
V/I
1°
2°
3°
R
Reverse
(Inverso)
F
Forward
(Directo)
Subíndices
2° Subíndice
R
Repetitivo
S
No Repetitivo
3° Subíndice
M
Máximo
AV
Promedio
RMS
Eficaz
VRRM
IFSM
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DIODOS SERIE
R1- R4 representan la resistencia equivalente de los diodo D1 - D4 en inversa
Si las resistencia no son iguales las tensiones en cada diodo no será igual
Ejemplo: Diodos de 1000 V de tensión inversa – Fuente 4000 V
La caída en alguno de los diodos será mayor que 1000 V
SI
RE << (R1-R4)MIN
RE ⤇ Resistencia de
ecualización
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DIODOS Paralelo
ID1
D2
+
VD1
-
+
VD2
-
D1
ID2
• Por la conexión VD1 = VD2
• Si las características no son idénticas uno de los diodos conducirá mas corriente
DIODOS Paralelo
D2
+
D1
_
RE >> (Rd1-Rd2)MAX
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Regulador con diodo ZENER
Diodos Reguladores
Coeficiente termico
Diferencia en las especificaciones con
los rectificadores
• Hoja de datos de diodo Zener
•
•
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