DIODOS (1)
81
DIODOS Convirtiendo la corriente alterna en continua
-
Upload
rudy-powell -
Category
Documents
-
view
253 -
download
1
description
Antes de pasar a definir el diodo y su utilización en el campo de la electrónica, es imprencidible aprender sus componentes. Conocemos a los semiconductores como malos conductores de la corriente eléctrica, precisamente por la dificultad a dejarse arrebatar electrones en virtud de su enlace covalente. Pero, ¿qué ocurre si introducimos entre ellos impurezas en su constitución colocando unos pocos átomos extraños que tengan 5 electrones de valencia, o bien 3 electrones de valencia? Podemos encontrar elementos de estas características, tales como el arsenio (As), el antimonio (Sb), el fósforo (P), los cueales tienen 5 electrones de valencia. Y los de 3 electrones, tales como el Indio (In), el Galio (Ga) y el aluminio (Al).Cristal N: Introduciendo unos átomos de arsenio sobre la estructura atómica del germanio, lo cual se llama dopado, la estructura resultante queda del modo que el átomo de arsenio se integra dentro de la unión covalente de los átomos de germanio, pero el electrón sobrante ahora no tiene cabida en el sistema, de modo que queda como electrón libre. Si ahora aplicamos a uno y otro extremo del material, se establecerá una vía de paso de los electrones desde el polo negativo al positivo, de modo que el cristal se hace conductor. A este tipo de cristal se le denomina conductor N, y al cristal que lo forma cristal N o de tipo N.Cristal P: Pondemos hacer otra conbinación que va a consistir en la introducción de la impureza a base de utilizar unos átomos que dispongan solamente de 3 electrones de valencia. Si dopamos el material con Indio, por ejemplo, y éste entra a formar parte de la estructura del cristal , habrá un átomo que tendrá su órbita exterior compartida solamente 7 electrones y ello provocará la inestabilidad del conjunto, pero en ves de quedarse con un electrón más, queda con alguna parte del cristal hay un hueco que algún electrón ha de llenar. Ocurre que por la naturaleza de los átomos, el átomo que tiene el huecosuele quedarse con el electrón más próximo que quede a su alcanze, y que en ese caso el otro átomo se quede sin electrón y a consecuencia de que esta situación se efectúa a gran velocidad, se podría hablar de un hueco que está constantemente desplazándose por todo el cristal. De esta manera el cristal resulta positivo(de tipo P) porque si le aplicamos una fuente de alimentación, se establecerá una circulación de huecos del polo positivo al negativo, es decir, los electrones habrán encontrado la vía de los huecos para atravesar todo el cristal.Cuando unimos un cristal P con un cristal N, estamos creado un elemento de enorme importancia en la electrónica: el DiodoEn efecto: supongamos que tomamos una pieza de germanio y dopamos un extremo del mismo con indio, creando unos huecos en las órbitas de sus electrones exteriores. El extremo opuesto de esta pieza se dopa con arsenio de modo que se crea un exceso de electrones, así se forma la parte de cristal P y la parte de cristal N. En la parte central se mantiene el material prácticamente puro, de modo que se forme una zona que los electrónicos llaman zona de resistencia y también zona agotada (zona Z). Aquí, en las inmediaciones de las zonas P y N los huecos del germanio P han sido ocupados por los electrones libres del germanio N, por lo que no existe en esta parte elementos portadores de carga. La zona Z, por lo tanto, ofrece una elevada resistencia específica, manteniendo el diodo en reposo.Sometiendo a pruebas eléctricas veremos su curiosa respuesta, al igual que hemos utilizado el germanio para hacer nuestras experiencias, podemos utilizar el silicio, con lo que nuestra experiencia daría los mismos resultados.Tomemos una fuente de corriente eléctrica y aplicamos el borne negativo sobre el cristal P y el borne positivo sobre el cristal N. El resultado será una concentración de huecos hacia el polo negativo y de electrones libres hacia el polo positivo, con lo cual la zona Z aumentará todavía más su resistencia hasta el punto de q
Transcript of DIODOS (1)
-
DIODOSConvirtiendo la corriente alterna en continua
-
DIODOSUna de las principales aplicaciones de los diodos es convertir la corriente alterna en corriente continua.
-
Qu es la corriente continua?La corriente continua la producen las bateras, las pilas y las dinamos. Entre los extremos de cualquiera de estos generadores se genera una tensin constante que no varia con el tiempo, por ejemplo si la pila es de 12 voltios, todo los receptores que se conecten a la pila estarn siempre a 12 voltios (a no ser que la pila este gastada).
-
Qu es la corriente continua?Adems al conectar el receptor (una lmpara por ejemplo) la corriente que circula por el circuito es siempre constante (mismo nmero de electrones) , y no varia de direccin de circulacin, siempre va en la misma direccin, es por eso que siempre el polo + y el negativo son siempre los mismos
-
Qu es la corriente continua?Luego en CC (corriente continua o DC) la tensin siempre es la misma y la Intensidad de corriente tambin.
-
Qu es la corriente continua?
-
Qu es la corriente alterna?Este tipo de corriente es producida por los alternadores y es la que se genera en las centrales elctricas. La corriente que usamos en las viviendas es corriente alterna (enchufes). En este tipo de corriente la intensidad varia con el tiempo (numero de electrones), adems cambia de sentido de circulacin a razn de 50 veces por segundo. Segn esto tambin la tensin generada entre los dos bornes (polos) varia con el tiempo en forma de onda senoidal , no es constante.
-
Qu es la corriente alterna?
-
Qu es la corriente alterna?Esta onda senoidal se genera 50 veces cada segundo, es decir tiene una frecuencia de 50Hz (hertzios), en EEUU es de 60Hz. Como vemos pasa 2 veces por 0V (voltios) y 2 veces por la tensin mxima que es de 325V. Es tan rpido cuando no hay tensin que los receptores no lo aprecian y no se nota, excepto los fluorescentes (efecto estroboscpico). Adems vemos como a los 10ms (milisegundos) la direccin cambia y se invierten los polos, ahora llega a una tensin mxima de -325V (tensin negativa).
-
Qu es la corriente alterna?Esta onda se conoce como onda alterna senoidal y es la ms comn ya que es la que tenemos en nuestras casas. La onda de la intensidad sera de igual forma pero con los valores de la intensidad. lgicamente, en lugar de los de la tensin
-
Qu es la corriente alterna?
-
Qu es la corriente alterna?Pero Por qu se dice que hay una tensin de 220V en los enchufe? . Como la tensin varia constantemente se coge una tensin de referencia llamada Valor Eficaz. Este valor es el valor que debera tener en corriente continua para que produjera el mismo efecto sobre un receptor en corriente alterna. Es decir si conectamos un radiador elctrico a 220V en corriente continua (siempre constante), dara el mismo calor que si lo conectamos a una corriente alterna con tensin mxima de 325V (tensin variable), en este caso diramos que la tensin en alterna tiene una tensin de 220V, aunque realmente no sea un valor fijo sino variable. Estara mejor dicho que hay una tensin con valor eficaz de 220V. Esto lo podemos ver en la grfica.
-
Vlvulas de vacoAntes del descubrimiento de los semiconductores la funcin que actualmente realizan los diodos basados en estos semiconductores la realizaban las vlvulas de vaco.
-
Vlvulas de vacoLa vlvula de vaco, es un componente electrnico que consiste en un envase de vidrio o acero en cuyo interior hay dos o ms electrodos (conductores con carga elctrica positiva o negativa), por medio de los cuales puede pasar la corriente. Adems, segn el caso una o ms rejillas que son elementos que pueden modificar la corriente que pasa de un electrodo a otro con una pequea polarizacin.
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vacoEstas cuentan con un conductor emisor (que puede ser el filamento o el ctodo) y un colector que atrae los electrones que emite el emisor. De esta forma se produce el pasaje de corriente en su interior. Para que esto ocurra, el emisor tiene polaridad positiva y el colector negativa (la corriente circula de positivo a negativo).
-
Vlvulas de vaco En los diodos, los electrones son emitidos por el ctodo son atrados por la placa slo cuando sta es positiva con respecto al ctodo.
-
Vlvulas de vacoCuando la placa est cargada negativamente, no circula corriente por el tubo. Si se aplica un potencial alterno a la placa, la corriente pasar por el tubo solamente durante la mitad positiva del ciclo, actuando as como rectificador.
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vacoLos primeros ordenadores se construyeron con vlvulas de vaco, por lo que eran muy voluminosos y pesados y consuman mucha energa.
-
Vlvulas de vacoPrcticamente la totalidad de los tubos de vaco han sido reemplazados por diodos y transistores basados en semiconductores, que son ms baratos, econmicos y fiables, lo cual ha contribuido a la miniaturizacin y abaratamiento de los equipos electrnicos.
-
Vlvulas de vacoHasta los aos 60 las radios y las televisiones estaban basadas en vlvulas de vaco.
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vacoEn la actualidad las vlvulas de vaco se emplean en amplificadores y sistemas de sonido de gama alta, por sus buenas caractersticas en el tratamiento de la seal de audio.
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vaco
-
Vlvulas de vaco
-
Diodo semiconductorEl diodo es un componente que se desarroll como solucin al problema de la transformacin de cualquier tipo de corriente alterna en corriente continua.
-
Diodo semiconductorSmbolo del diodo semiconductor
-
Diodo semiconductorExiste una gran variedad de tipos de diodos, segn su material , su funcin, su potencia, etc.
-
Diodo semiconductorLos diodos semiconductores controlan el paso de la corriente elctrica por un circuito, de manera que permiten el paso de la corriente elctrica en un solo sentido (polarizados directamente) e impiden el paso de la corriente en el otro (polarizados inversamente)
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductorGeneralmente el terminal negativo se seala mediante un anillo o una forma especial en su cuerpo.
-
Diodo semiconductorEl encapsulado de los diodos suele ser de plstico, aunque cuando deben disipar grandes potencias es metlico
-
Diodo semiconductorPodemos citar adems de los diodos utilizados para la rectificacin , los diodos zener (utilizados para mantener la tensin constante) y los diodos LED (que emiten luz al polarizarse de forma directa)
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductorLos modernos diodos semiconductores estn compuestos por dos zonas de material semiconductor (silicio, germanio, etc.) formando lo que se denomina una unin P- N
-
Diodo semiconductorPara ello el material de la zona de la zona P esta tratado qumica y trmicamente con objeto de difundir sobre el otro, cuyos tomos tengan escasez o defecto de electrones, al material de la zona N se le agrega otro que presente un exceso de electrones, empleado el mismo procedimiento, quedando ambos en contacto fsico y elctrico.
-
Diodo semiconductorA cada una de estas zonas o pedazos de material se le agrega un terminal de conexin en forma de hilo y el conjunto se asla elctricamente del exterior mediante un recubrimiento de vidrio o resina plstica.
-
Diodo semiconductorEntre las dos partes de la unin P- N y en la zona de contacto entra ambas, se produce una regin de transicin.
-
Diodo semiconductorSi se aplica una tensin exterior con el positivo aplicado en la zona P y el negativo a la N, se producir una corriente elctrica entre ambas zonas.
-
Diodo semiconductorLgicamente si la tensin externa se aplica en sentido contrario, con el positivo en la zona N y el negativo en la zona P, no se producir ninguna circulacin de corriente.
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductorEl diodo equivale al papel que hara una vlvula antiretorno en un circuito hidrulico.
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductorPodemos comprobar el buen funcionamiento de un diodo, empleando un polmetro.
-
Diodo semiconductor
-
Diodo semiconductorEl comportamiento del diodo se puede reflejar mediante unas curvas caractersticas.
-
Diodo semiconductor
-
Diodo LEDEl LED (Light Emitting Diode) en un diodo luminiscente. Cuando est polarizado directamente, luce y se utiliza como elemento de sealizacin
-
Diodo LEDExisten LED de diversos tamaos y colores.
-
Diodo LEDEn el diodo LED estn sealizados los terminales para poderlos conectar sin dificultad en polarizacin directa.
-
Diodo LED
-
Diodo LED
-
Diodo LED
-
Diodo LEDPara su correcto funcionamiento es necesario limitar su corriente con una resistencia colocada en serie con l.ILED = 50 mAVLED = 1, 5 VR= V- VLED /I
-
DisplayUna aplicacin del diodo LED es su utilizacin en la construccin de displays luminosos, generalmente utilizados para la presentacin de nmeros
-
Display
-
DisplayEl display es un conjunto de 7 diodos emisores de luz, de forma alargada, situados de tal manera que dependiendo de nmero de ellos que se encienden, pueden iluminar un nmero del o al 9.
-
DisplayPara que se forme un determinado nmero, ser preciso cerrar el circuito correspondiente a los segmentos necesarios.
-
Display
-
Rectificador
-
Rectificador
-
Rectificador
-
Rectificador
-
Rectificador
-
Rectificador
