1 TIPO DE MATERIALES

De acuerdo al comportamiento frente a la corriente los materiales pueden ser Conductores, Semiconductores y Aislantes.

1.1 CONDUCTORES

Son aquéllos que permiten el paso de la corriente eléctrica, se caracterizan por que son elementos que en su último nivel de energía tienen un electrón libre que puede ser desplazado a otro átomo cuando se presenta una fuerza externa como por ejemplo la tensión. Algunos ejemplos son el oro, la plata, el cobre, el aluminio.

COBRE 1.2 AISLANTES

Son aquellos que no permiten el paso de la corriente eléctrica, en teoría son aquellos elementos que tienen su ultimo nivel de energía completo por lo que no pueden dar ni recibir electrones. En la práctica estos materiales son aquellos formados por moléculas en las cuales mediante enlacen covalentes se han completado los niveles de energía.

1.3 SEMICONDUCTORES

Son aquellos elementos que tienen 4 electrones en su último nivel de energía y dependiendo del tipo de enlaces tendrán comportamientos diferentes. Así, los elementos semiconductores se pueden comportar como materiales aislantes, material conductor de tipo N o material conductor de tipo P.

2 EL SILICIO

El silicio como aislante. Es cuando el cristal de silicio se forma solo con átomos de silicio mediante enlacen covalentes, de tal manera que puedan compartir electrones y logren el ultimo nivel de 8 electrones.

El silicio como conductor tipo P. Se obtiene cuando se dopa el silicio puro con materiales que tienen 3 electrones en su último nivel de energía como el Boro (B), Galio (Ga) o Indio (In) Aluminio (Al).

Como estos materiales tienen 3 electrones de valencia, al realizarse el enlace covalente queda un "hueco”, lo que hace que este silicio semiconductor de tipo P pueda recibir electrones, y comportarse como conductor.

El silicio como conductor tipo N. Se obtiene cuando se dopa el silicio puro con materiales que tienen 5 electrones en su último nivel de energía como el Fósforo (P), Arsénico (As) o Antimonio (Sb)

Como estos materiales tienen 5 electrones de valencia, al realizarse el enlace covalente queda unelectrón libre, lo que hace que este silicio semiconductor de tipo N pueda donar electrones, y comportarse como conductor.

3 EL DIODO RECTIFICADOR

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.

Símbolo

Un diodo rectificador tiene dos terminales: Anodo y catodo. El Anodo es el terminal Positivo y el catodo es el terminal negativo.

Polarización.

LA HOJA DE DATOS O DATA SHEET.

La ficha técnica de los componentes electrónicos es proporcionada por los fabricantes y contienen las características más resaltantes.

* Tensión pico inverso.

Un diodo solo puede soportar cierta cantidad de voltaje inverso antes de destruirse. El voltaje pico inverso (PIV, por sus siglas en ingles) va de 50 a 4000 V, según la construccion. Si se excede el PIV nominal, el diodo comienza a condicir en reversa y en muchos casos, es destruido de inmediato.

* Corriente promedio máxima

Tambien existe un limite para la corriente promedio que un diodo puede conducir. La corriente maxima puede fluctuar desde unos cuantos cientos de miliamperios hasta mas de 4000 A. según la construccion y el tamaño del diodo. La capacidad de corriente nominal depende de la temperatura del diodo, la que a su vez depende de la forma en que esté montado y de como sea enfriado.

* Corriente pico repetitivo

Es aquella que puede ser soportada cada 20 mseg, con una duración de pico a 1 mseg, a una determinada temperatura de la capsula (normalmente 25 ºC).

* Temperatura máxima.

El voltaje a traves de un diodo multiplicado por la corriente que conduce, es igual a una perdida de potencia que es convertida totalmente en calor. El aumento de la temperatura resutante del diodo nunca debe exceder los limites permisibles pues de lo contrario el diodo se destruira. La mayoria de los diodos de silicio pueden operar satisfactotiamente siempre que su temperatura interna fluctue entre -50 y +200 °C. La temperatura de un diodo puede cambiar muy rapido, a causa de su pequeño tamaño y pequeña masa. Para mejorar la transferencia de calor, por lo general los diodos se montan sobre gruesos soportes metalicos llamados disipadores de calor. Ademas en instalaciones grandes, los diodos pueden ser enfriados por ventiladores,por aceite o por flujo continuo de agua desionizada.

3 EL DIODO RECTIFICADOR

3.1 Curva Característica del Diodo

El grafico muestra que la Polarización Directa se realiza en el Primer Cuadrante y La Polarización Inversa en el III cuadrante.

4 LOS RECTIFICADORES

Los rectificadores son circuitos que convierten la señal alterna en señal directa. Antiguamente este tipo de circuitos se realizaban usando tubos diodo al vacio, aunque son caros, en la actualidad se usan los diodos semiconductores.

4 LOS RECTIFICADORES

4.1 Rectificador de Media Onda

EJEMPLO:

Calcular los valores característicos en las diferentes etapas del siguiente circuito:

4 LOS RECTIFICADORES

4.2 Rectificador de Onda Completa