¿Qué son los diodos y para qué se utilizan?
Lo más simple semiconductor componente - el diodo - realiza una variedad de funciones útiles relacionadas con su propósito principal de administrar la dirección del flujo de corriente eléctrica. Los diodos permiten que la corriente fluya a través de ellos en una sola dirección.
Los diodos perfectamente eficientes parecen ser circuitos abiertos con un voltaje negativo y, de lo contrario, parecen cortocircuitos. Pero debido a que los diodos admiten cierta ineficiencia, su relación de corriente a voltaje no es lineal. Como tal, querrá consultar la hoja de datos de un diodo para ver un gráfico de la curva de cualquier diodo dado. voltaje de avance relativo a su corriente de avance, de modo que elija el diodo correcto para su particular proyecto.
Aplicaciones de diodos
A pesar de ser simples dispositivos semiconductores de dos pines, los diodos son vitales en la electrónica moderna. Algunas de las aplicaciones típicas de los diodos incluyen:
- Rectificar un voltaje, como convertir CA en voltajes CC
- Aislar señales de una fuente
- Controlar el tamaño de una señal
- Mezcla de señales
Conversión de energía
Una aplicación importante de los diodos es convertir la energía de CA en energía de CC. Un solo diodo o cuatro diodos transforman la energía doméstica de 110 V en CC formando un medio (diodo único) o una onda completa (cuatro diodos) rectificador. El diodo permite que solo la mitad de la forma de onda de CA viaje a través de él. Cuando este pulso de voltaje carga un capacitor, el voltaje de salida parece ser un voltaje de CC constante con una pequeña ondulación de voltaje. El uso de un rectificador de onda completa hace que este proceso sea aún más eficiente al enrutar los pulsos de CA de modo que las mitades positiva y negativa de la onda sinusoidal de entrada sean visto solo como pulsos positivos, duplicando efectivamente la frecuencia de los pulsos de entrada al capacitor, lo que ayuda a mantenerlo cargado y entregar un voltaje más estable.
Los diodos y condensadores crean diferentes multiplicadores de voltaje para tomar un pequeño voltaje de CA y multiplicarlo para crear salidas de muy alto voltaje. Tanto las salidas de CA como las de CC son posibles utilizando la configuración correcta de condensadores y diodos.
Demodulación de señales
El uso más común de diodos es eliminar el componente negativo de una señal de CA. Debido a que la parte negativa de una forma de onda de CA suele ser idéntica a la mitad positiva, muy poca La información se pierde efectivamente en este proceso de eliminarla, lo que lleva a una señal más eficiente. Procesando.
La demodulación de señal se usa comúnmente en radios como parte del sistema de filtrado para ayudar a extraer la señal de radio de la onda portadora.
Protecciones de sobretensión
Los diodos también funcionan bien como dispositivos de protección para componentes electrónicos sensibles. Cuando se usa como dispositivos de protección de voltaje, los diodos no son conductores en condiciones normales de funcionamiento, pero cortocircuitan inmediatamente a tierra cualquier pico de alto voltaje donde no pueda dañar un circuito integrado. Diodos especializados llamados Supresores de voltaje transitorio están diseñados específicamente para protección contra sobretensión y pueden manejar picos de potencia muy grandes durante períodos cortos de tiempo, típicos características de un pico de voltaje o descarga eléctrica, que normalmente dañaría los componentes y acortaría la vida útil de un dispositivo electrónico producto.
De manera similar, un diodo puede regular el voltaje sirviendo como un clíper o un limitador - un propósito especializado que limita el voltaje que puede pasar a través de él en un punto determinado.
Dirección actual
La aplicación básica de los diodos es dirigir la corriente y asegurarse de que solo fluya en la dirección correcta. Un área donde el capacidad de dirección actual de los diodos Se utiliza con buenos resultados para cambiar de la energía que proviene de una fuente de alimentación a la energía que funciona con una batería. Cuando un dispositivo está enchufado y cargándose, por ejemplo, un teléfono celular o una fuente de alimentación ininterrumpida, el dispositivo debe estar consumiendo energía. solo de la fuente de alimentación externa y no de la batería, y mientras el dispositivo está enchufado, la batería debe estar consumiendo energía y recarga. Tan pronto como se retire la fuente de alimentación, la batería debe alimentar el dispositivo para que el usuario no note ninguna interrupción.
Un buen ejemplo de dirección actual es a través de protección contra corriente inversa. Considere, por ejemplo, su automóvil. Cuando su batería se agota y un transeúnte amigable se ofrece a ayudar con los cables de puente, si mezcla el orden del rojo y cables negros, no freirá el sistema eléctrico de su automóvil porque los diodos adyacentes a la batería bloquean la dirección incorrecta Actual.
Puertas lógicas
Las computadoras funcionan en binario: un mar interminable de ceros y unos. Los árboles de decisión binaria en computación se basan en puertas lógicas habilitadas por diodos que controlan si un interruptor está encendido ("1") o apagado ("0"). Aunque aparecen cientos de millones de diodos en los procesadores modernos, funcionalmente son los mismos que los diodos que compra en la tienda de electrónica, pero mucho más pequeños.
Diodos y luz
Una linterna LED es solo una linterna cuya iluminación proviene de un diodo emisor de luz. En presencia de voltaje positivo, Los LED brillan.
Un fotodiodo, por el contrario, acepta luz a través de un colector (como un mini panel solar) y convierte esa luz en una pequeña cantidad de corriente.