¿Qué es un diodo semiconductor?

origen diodo

Un diodo semiconductor es un dispositivo electrónico que funciona generalmente como un interruptor que deja pasar la corriente en un solo sentido. Es decir, un circuito cerrado cuando se polariza directamente y un circuito abierto cuando se polariza inversamente. Unos tipos de diodos al polarizarlos directamente emiten luz a estos se les llama Diodos LED. Otros diodos cuando se polarizan inversamente mantienen un voltaje estable a estos diodos se les llama Zener.

La palabra "diodo" es una contracción de la expresión "dos electrodos" en donde "di" significa dos. Este dispositivo semiconductor simple cuenta con dos regiones denominadas N y P. Los diodos se fabrican en silicio (son mas frecuentes) y de germanio.

Las dos regiones llamada N y la otra llamada P, estan separados por una juntura llamada barrera o unión. Esta barrera cuando se polariza directamente va a generar una Tensión Umbral que puede ser de 0.3 voltios para diodos de germanio o 0.7 voltios aproximadamente en el diodo de silicio. La tensión umbral es la tensión minima que necesita el diodo para conducir cuando esta polarizado directamente.

Por ejemplo para un diodo se silicio cuando lo polarizamos directamente, si tiene un voltaje menor de 0.7 Voltios entonces se comportará como un circuito abierto y al superar los 0.7 Voltios empezará a conducir o comportarse idealmente como un circuito cerrado.

diodo semiconductor

¿Cómo se puede polarizar un diodo semiconductor?

El diodo se puede polarizar de 2 maneras:

Polarización directa: Es cuando el positivo de la fuente de poder coincide con el ánodo en el diodo y el cátodo en el diodo coincide con el negativo de la fuente de poder. Entonces la corriente que circula por el diodo sigue la ruta de la flecha (la del diodo), o sea del ánodo al cátodo. En este caso la corriente atraviesa con mucha facilidad el diodo comportándose como un corto circuito.

diodo semiconductor

Polarización inversa: Es cuando el negativo de la fuente de poder coincide con el ánodo en el diodo y el cátodo en el diodo coincide con el positivo de la fuente de poder. Entonces la corriente en el diodo intenta circular en sentido opuesto a la flecha del diodo, o se del cátodo al ánodo. En este caso la corriente encuentra una oposición o muy alta resistencia, comportándose como un circuito abierto.

diodo semiconductor

NOTA: El funcionamiento antes mencionado se entiende que lo consideramos como un diodo ideal, esto quiere decir que lo consideramos como un elemento perfecto.

¿Qué aplicaciones tiene el diodo?

Los diodos tienen muchas aplicaciones, en forma abreviada se podria decir que:

  • Se utiliza como rectificador de media onda u onda completa. Se aplica en el proceso de conversión de corriente alterna (AC) a corriente directa (DC).
  • Multiplicador de tensión. Por ejemplo se puede duplicar o triplicar un voltaje DC.
  • Se puede usar como emisor de luz.
  • Se puede aplicar para estabilizar un voltaje.
  • Como diodo de capacidad variable ante variaciones de la tensión aplicada.

¿Qué es el diodo zener?

diodo semiconductor

Es un tipo especial de diodo que se diferencia del funcionamiento de los diodos comunes, su principal aplicación esta cuando se polariza inversamente porque mantiene un voltaje estable.

Curva característica del diodo Zener

diodo semiconductor

Analizando la curva del diodo zener observamos la región operativa, la corriente (If, en la línea vertical inferior) puede variar en un amplio margen, pero el voltaje (Vz) no cambia. Se mantiene aproximadamente en 5.6 V. (para un diodo zener de 5.6 V)

¿Qué aplicaciones tiene el diodo Zener?

Su principal aplicación es la de regulador de voltaje en las fuentes de poder. Un regulador con zener mantiene un voltaje fijo a su salida, sin importar el cambio de voltaje en la entrada.

¿Qué es el diodo Led o diodo emisor de luz?

diodo semiconductor

El LED (Light Emiter Diode) es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente emite luz.

Existen diodos LED es de varios colores y estos dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo.

Debe de escogerse bien la corriente que atraviesa el LED para obtener una buena intensidad luminosa. El LED tiene un voltaje de operación que va de 1.5 V a 2.2 Voltios. aproximadamente y la gama de corrientes que debe circular por él va de 10 mA a 20 mA en los diodos de color rojo y de entre 20 mA y 40 mA para los otros LEDs.

Tiene enormes ventajas sobre las lámparas indicadoras comunes porque tienen bajo consumo de energía, su mantenimiento casi nulo y con una vida aproximada de 100,000 horas.

¿Qué aplicaciones tiene el diodo LED?

Se utiliza ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta situación específica de funcionamiento. Por ejemplo: para indicar numeros en los contadores, indicar el funcionamiento de los equipos de sonido, para indicar el nivel de música en los equipos de sonido.

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