Características del diodo

Existen diversas escalas de corriente para operaciones de polarización directa e inversa. La parte delantera de la curva indica que el diodo conduce simplemente cuando la región P se vuelve positiva y la región N negativa.

El diodo casi no conduce corriente en la dirección de alta resistencia, es decir, cuando Pregion se vuelve negativa y la región N se vuelve positiva. Ahora los huecos y los electrones se extraen de la unión, lo que hace que aumente el potencial de barrera. Esta condición está indicada por la porción de corriente inversa de la curva.

La sección de puntos de la curva indica la ideal curve, que resultaría si no fuera por una avalancha. La siguiente figura muestra la característica estática de un diodo de unión.

Características del DIODO IV

Las características de voltaje de corriente directa e inversa (IV) de un diodo generalmente se comparan en una sola curva característica. La figura que se muestra en la sección Característica de avance muestra que el voltaje de avance y el voltaje inverso generalmente se trazan en la línea horizontal del gráfico.

Los valores de corriente directa e inversa se muestran en el eje vertical del gráfico. Voltaje directo representado a la derecha y voltaje inverso a la izquierda. El punto de inicio o valor cero está en el centro del gráfico. La corriente directa se alarga por encima del eje horizontal con la corriente inversa extendiéndose hacia abajo.

Los valores combinados de voltaje directo y corriente directa se encuentran en la parte superior derecha del gráfico y voltaje inverso y corriente inversa en la esquina inferior izquierda. Normalmente se utilizan diferentes escalas para mostrar valores de avance y retroceso.

Característica de avance

Cuando un diodo está polarizado hacia adelante, conduce corriente (IF) en dirección hacia adelante. El valor de IF depende directamente de la cantidad de voltaje directo. La relación entre el voltaje directo y la corriente directa se denomina amperio-voltio o característica IV de un diodo. En la siguiente figura se muestra una característica típica de IV directo de diodo.

A continuación se presentan las observaciones:

• El voltaje directo se mide a través del diodo y la corriente directa es una medida de la corriente a través del diodo.

• Cuando el voltaje directo a través del diodo es igual a 0 V, la corriente directa (IF) es igual a 0 mA.

• Cuando el valor comienza desde el punto de partida (0) del gráfico, si VF aumenta progresivamente en pasos de 0,1 V, IF comienza a aumentar.

• Cuando el valor de VF es lo suficientemente grande para superar el potencial de barrera de la unión PN, se produce un aumento considerable de IF. El punto en el que esto ocurre a menudo se llama voltaje de rodilla.V_K. Para diodos de germanio,V_K es de aproximadamente 0,3 V y 0,7 V para el silicio.

• Si el valor de IF aumenta mucho más allá V_K, la corriente directa se vuelve bastante grande.

Esta operación hace que se desarrolle un calor excesivo a través de la unión y puede destruir un diodo. Para evitar esta situación, se conecta una resistencia protectora en serie con el diodo. Esta resistencia limita la corriente directa a su valor nominal máximo. Normalmente, se utiliza una resistencia limitadora de corriente cuando los diodos se operan en la dirección de avance.

Característica inversa

Cuando un diodo tiene polarización inversa, conduce una corriente inversa que suele ser bastante pequeña. En la figura anterior se muestra una característica típica de IV inversa de diodo.

La línea de corriente inversa vertical en este gráfico tiene valores de corriente expresados ​​en microamperios. La cantidad de portadores de corriente minoritarios que participan en la conducción de corriente inversa es bastante pequeña. En general, esto significa que la corriente inversa permanece constante en una gran parte del voltaje inverso. Cuando el voltaje inverso de un diodo se incrementa desde el principio, hay un cambio muy leve en la corriente inversa. En el punto de tensión de ruptura (VBR), la corriente aumenta muy rápidamente. El voltaje a través del diodo permanece razonablemente constante en este momento.

Esta característica de voltaje constante conduce a una serie de aplicaciones de diodos en condiciones de polarización inversa. Los procesos que son responsables de la conducción de corriente en un diodo con polarización inversa se denominan comoAvalanche breakdown y Zener breakdown.

Especificaciones de diodos

Como cualquier otra selección, se debe considerar la selección de un diodo para una aplicación específica. El fabricante generalmente proporciona este tipo de información. Especificaciones como voltaje máximo y clasificaciones de corriente, condiciones de operación habituales, hechos mecánicos, identificación de cables, procedimientos de montaje, etc.

A continuación se presentan algunas de las especificaciones importantes:

• Maximum forward current (IFM) - La corriente directa repetitiva máxima absoluta que puede pasar a través de un diodo.

• Maximum reverse voltage (VRM) - El voltaje de polarización inversa máximo o pico absoluto que se puede aplicar a un diodo.

• Reverse breakdown voltage (VBR) - La tensión inversa mínima en estado estable a la que se producirá la avería.

• Maximum forward surge current (IFM-surge)- La corriente máxima que se puede tolerar durante un breve intervalo de tiempo. Este valor actual es mucho mayor que IFM.

• Maximum reverse current (IR) - La corriente inversa máxima absoluta que se puede tolerar a la temperatura de funcionamiento del dispositivo.

• Forward voltage (VF) - Caída máxima de tensión directa para una corriente directa determinada a la temperatura de funcionamiento del dispositivo.

• Power dissipation (PD) - La potencia máxima que el dispositivo puede absorber de forma segura de forma continua en aire libre a 25 ° C.

• Reverse recovery time (Trr) - El tiempo máximo que tarda el dispositivo en cambiar de estado encendido a apagado.

Términos importantes

• Breakdown Voltage - Es la tensión de polarización inversa mínima en la que la unión PN se rompe con un aumento repentino de la corriente inversa.

• Knee Voltage - Es la tensión directa a la que la corriente a través de la unión comienza a aumentar rápidamente.

• Peak Inverse Voltage - Es la tensión inversa máxima que se puede aplicar a la unión PN, sin dañarla.

• Maximum Forward Rating - Es la corriente directa instantánea más alta que puede pasar una unión PN, sin dañarla.

• Maximum Power Rating - Es la potencia máxima que se puede disipar del empalme, sin dañar el empalme.