Cómo conectar diodos

Quizás se pregunte qué permite que los dispositivos electrónicos de su hogar utilicen la electricidad a su manera. Los electricistas que crean estos electrodomésticos, así como otras herramientas utilizadas en la industria, necesitan saber cómo conectar diodos para estos fines.

Cuando conecte un diodo en un circuito eléctrico, asegúrese de que el ánodo y el cátodo estén conectados en el circuito de manera que la carga fluya desde el ánodo cargado positivamente al cátodo cargado negativamente.

Puede recordar esto recordando que, en el diagrama del circuito del diodo, la línea vertical al lado del triángulo parece un signo negativo, lo que indica que el extremo del diodo está cargado negativamente. Puede imaginar que esto significa que las cargas fluyen desde el extremo positivo al negativo. Esto le permite recordar cómo fluyen los electrones en la unión de un diodo.

Tenga en cuenta el potencial y la corriente del circuito y cómo eso afecta la ubicación del diodo. Puedes imaginar el diodo como un interruptor que se abre o se cierra para completar el circuito. Si hay suficiente potencial para permitir que la carga fluya a través del diodo, el interruptor se cierra de manera que la corriente fluya a través del mismo. Esto significa que el diodo está polarizado hacia adelante.

A continuación, puede utilizarLey de Ohm​

para calcular el voltajeV, ActualIy resistenciaRpara medir la diferencia de voltaje entre la fuente de voltaje y el diodo mismo.

Si conecta un diodo en la otra dirección, esto desviaría el diodo ya que la corriente fluiría del cátodo al ánodo. En este escenario, aumentaría la región de agotamiento del diodo, el área en un lado de la unión del diodo que no tiene electrones ni huecos (áreas sin electrones).

El movimiento de electrones en la región cargada negativamente llenaría los huecos en la región cargada positivamente. Al crear conexiones de diodo, preste atención a cómo cambiaría el diodo según la dirección en la que esté conectado.

Cuando se utilizan en circuitos eléctricos, los diodos aseguran que la corriente fluya en una sola dirección. Están construidos con dos electrodos, un ánodo y un cátodo, separados por un material.

Los electrones fluyen desde el ánodo, donde se produce la oxidación o la pérdida de electrones, hacia el cátodo, donde se produce la reducción o la ganancia de electrones. Por lo general, los diodos se fabrican con semiconductores que permiten que la carga fluya en presencia de una corriente eléctrica o controlando su resistencia mediante un proceso conocido como dopaje.

​Dopajees un método para agregar impurezas a un semiconductor para crear agujeros y hacer que el semiconductortipo n(como en "carga negativa") otipo p(como en "carga positiva").

Un semiconductor de tipo n contiene un exceso de electrones dispuestos de manera que la carga pueda fluir libremente sin dejar de ser controlable. Generalmente se producen a partir de arsénico, fósforo, antimonio, bismuto y otros elementos que tienen cinco electrones de valencia. Un semiconductor de tipo p, por otro lado, tiene una carga positiva debido a los agujeros y está hecho de galio, boro, indio y otros elementos.

La distribución de electrones y huecos permite que la carga fluya entre los semiconductores de tipo py de tipo ny, cuando se conectan entre sí, los dos crean unaUnión PN. Los electrones del semiconductor tipo n se precipitan hacia el tipo p en diodos que permiten que la corriente fluya en una sola dirección.

Los diodos pueden estar hechos típicamente de silicio, germanio o selenio. Los ingenieros que crean diodos pueden utilizar electrodos metálicos en una cámara sin ningún otro gas o con un gas a baja presión.

Estas características de los diodos que transportan electrones en una sola dirección los hacen ideales para rectificadores, limitadores de señal, reguladores de voltaje, interruptores, moduladores de señal, mezcladores de señal y osciladores.RectificadoresConvierta la corriente alterna en corriente continua.Límites de señalpermitir que ciertos poderes de señales pasen.

​Reguladores de voltajeMantener tensiones constantes en los circuitos.Moduladores de señalcambiar el ángulo de fase de una señal de entrada.Mezcladores de señalcambian la frecuencia que pasa y los osciladores producen la señal ellos mismos.

También puede utilizar diodos para proteger componentes sensibles o importantes de dispositivos electrónicos. Puede usar un diodo que no conduce en circunstancias normales que, cuando hay un pico repentino en el voltaje, se conoce como transitorio. voltaje, o algún otro cambio drástico en la señal que pueda causar daño, el diodo evitará que el voltaje dañe el resto del circuito. De lo contrario, estas descargas eléctricas debidas a picos dañarían el circuito al aplicar demasiado voltaje sin permitir que el circuito se adapte adecuadamente a él.

Estos diodos sondiodos supresores de voltaje transitorio(TVS), y puede usarlos para reducir el voltaje transitorio o dirigirlo a otro lugar lejos del circuito. La unión P-N basada en silicio puede manejar el voltaje transitorio y, después de eso, volver a la normalidad después de que haya pasado el pico de voltaje. Algunos televisores utilizan disipadores de calor que pueden soportar picos de voltaje durante largos períodos de tiempo.

Circuitos que convierten la energía decorriente alterna (AC)acorriente continua (DC)puede usar un solo diodo o un grupo de cuatro de ellos. Mientras que los dispositivos de CC utilizan una carga que fluye en una sola dirección, la energía de CA cambia entre las direcciones de avance y retroceso a intervalos regulares.

Esto es esencial para convertir la electricidad de CC de las centrales eléctricas en energía de CA, que toma la forma de onda sinusoidal, que se utiliza en la mayoría de los electrodomésticos. Los rectificadores que hacen esto lo hacen usando un solo diodo que solo deja pasar la mitad de la onda o adoptando el enfoque de un rectificador de onda completa que usa ambas mitades de la forma de onda de CA.

El circuito de diodos demuestra cómo ocurren estos comportamientos. Cuando unademoduladorelimina la mitad de la señal de CA de una fuente de alimentación, utiliza dos componentes principales. El primero es el diodo en sí, o rectificador, que aumenta la señal de la mitad del ciclo de CA.

El segundo es un filtro de paso bajo que elimina los componentes de alta frecuencia de la fuente de alimentación. Utiliza una resistencia y un condensador, un dispositivo que almacena la carga eléctrica a lo largo del tiempo, y utiliza la respuesta de frecuencia del propio circuito para determinar qué frecuencias dejar pasar.

Estos diseños de circuitos de diodos generalmente eliminan el componente negativo de una señal de CA. Tiene aplicaciones en radios que utilizan un sistema de filtro para detectar señales de radio específicas de ondas portadoras generales.

Los diodos también se utilizan para cargar dispositivos electrónicos como teléfonos celulares o computadoras portátiles al cambiar de la energía suministrada por la batería del dispositivo electrónico a la energía de la fuente de alimentación externa. Estos métodos desvían la corriente de la fuente y también garantizan que, si la batería del dispositivo se agota, pueda tomar otras medidas para cargar sus dispositivos.

Esta técnica también es válida para los automóviles. Si se agotara la batería de su automóvil, puede usar cables de puente para cambiar la distribución de los cables rojo y negro para usar diodos para evitar que la corriente fluya en la dirección incorrecta.

Las computadoras que usan información binaria en forma de ceros y unos también usan diodos para trabajar a través de árboles de decisión binaria. Estos toman la forma depuertas lógicas, las unidades básicas de los circuitos digitales que dejan pasar la información a partir de la comparación de dos valores diferentes. Estos se construyen utilizando cualquier tipo de piezas de diodo que son mucho más minúsculas que los diodos en otras aplicaciones.