¿Qué es un diodo?
Definición sencilla
Un diodo es un componente electrónico que permite el paso de la corriente en una sola dirección. Se comporta como una válvula de un solo sentido para la electricidad.
Componentes y estructura
Un diodo está compuesto por dos materiales semiconductores: el material tipo P (positivo) y el material tipo N (negativo). Estos materiales se unen en una región llamada unión PN. La zona alrededor de esta unión se conoce como la región de agotamiento.
Cuando se conecta una fuente de corriente, el diodo tiene dos terminales: el ánodo (lado positivo) y el cátodo (lado negativo). La corriente fluye del ánodo al cátodo si se aplica un voltaje positivo suficiente para superar la barrera de potencial de la unión PN.
Polarización directa y polarización inversa
¿Qué es la polarización directa? La polarización directa ocurre cuando el ánodo del diodo está conectado al terminal positivo de la fuente de voltaje y el cátodo al terminal negativo. En esta condición, la corriente fluye a través del diodo.
¿Qué es la polarización inversa? La polarización inversa ocurre cuando el ánodo del diodo está conectado al terminal negativo de la fuente de voltaje y el cátodo al terminal positivo. En esta condición, el diodo bloquea el paso de la corriente.
Curva característica corriente-voltaje
La curva característica corriente-voltaje de un diodo muestra cómo varía la corriente a través del diodo con respecto al voltaje aplicado. En polarización directa, la corriente aumenta exponencialmente después de superar el voltaje umbral. En polarización inversa, la corriente es muy pequeña hasta alcanzar el punto de ruptura, donde aumenta abruptamente.
Ejemplos de funcionamiento
Ejemplo de polarización directa: Imagina un diodo conectado a una batería de 5V con el ánodo al positivo y el cátodo al negativo. La corriente fluirá a través del diodo, encendiendo una luz LED en serie con él.
Ejemplo de polarización inversa: Ahora, si inviertes la conexión de la batería, el diodo bloqueará la corriente y la luz LED no se encenderá.
Aplicaciones y uso de los diodos
En circuitos rectificadores
¿Qué es un circuito rectificador?
Un circuito rectificador convierte corriente alterna (CA) en corriente directa (CD). Los diodos rectificadores se usan para esto.
¿Cómo funcionan los diodos en un rectificador?
Los diodos permiten el paso de corriente en una dirección. Bloquean la otra. En un rectificador de media onda, solo un diodo se usa. Filtra mitad de la señal CA.
¿Qué es un rectificador de onda completa?
Un rectificador de onda completa usa cuatro diodos en configuración puente. Convierte toda la señal CA en CD.
En reguladores de voltaje
¿Qué es un regulador de voltaje?
Un regulador de voltaje mantiene una salida de voltaje constante. Los diodos Zener suelen ser usados en estos circuitos.
¿Cómo funcionan los diodos Zener en un regulador?
Los diodos Zener permiten el paso de corriente en ambas direcciones. Sin embargo, en una dirección, necesitan alcanzar un voltaje específico.
En dispositivos de iluminación
¿Qué es un diodo LED?
Un diodo LED emite luz cuando la corriente pasa por él. Los LED son eficientes y tienen larga vida útil.
¿Cómo funcionan los LED en la iluminación?
Los LED convierten energía eléctrica en luz. Son usados en luces indicadoras, pantallas y lámparas.
¿Por qué los LED son populares?
Los LED consumen menos energía. Son más ecológicos y tienen una vida útil más larga que las bombillas tradicionales.