Funcionamiento y Tipos de Diodos: Componentes Electrónicos Esenciales

Fundamentos de los Diodos

Los diodos son componentes electrónicos polarizados, construidos a base de materiales semiconductores protegidos por una envoltura de plástico o de metal. De esta envoltura salen dos contactos, unidos a las regiones P y N, respectivamente.

Polarización de los Diodos

La polarización de un diodo afecta su comportamiento de manera significativa:

• Polarización Directa (PN en sentido directo): Cuando se conecta el polo positivo de una fuente de alimentación a la región P y el polo negativo a la región N, la tensión contrarresta la barrera de potencial en la unión PN. En este caso, el diodo se comporta como un interruptor cerrado, permitiendo el flujo de corriente.
• Polarización Inversa (PN en sentido inverso): Cuando se conecta el polo positivo a la región N y el polo negativo a la región P, la tensión ensancha la barrera de potencial. Esto aumenta los iones negativos en la región P y los iones positivos en la región N. El diodo actúa como un interruptor abierto, bloqueando el flujo de corriente.

Comportamiento de Diodos Reales e Ideales

• Diodo Real (Polarización Directa): La intensidad de corriente (Id) aumenta exponencialmente con la tensión aplicada entre ánodo y cátodo.
• Diodo Real (Polarización Inversa): Existe una pequeña corriente inversa de saturación (Io). Si la tensión inversa aumenta, la intensidad de corriente crece rápidamente.
• Diodo Ideal (Polarización Directa): Se comporta como un cortocircuito; la corriente está limitada por el circuito externo.
• Diodo Ideal (Polarización Inversa): No hay corriente; se comporta como un circuito abierto.

Tipos de Diodos y Sus Aplicaciones

Diodos Metal-Semiconductor

Estos diodos se fabrican con germanio y una punta de tungsteno o de oro. Su encapsulado suele ser cilíndrico, de plástico o vidrio. La tensión umbral es de aproximadamente 0.2V cuando entra en conducción. Son adecuados para aplicaciones de baja intensidad.

Diodos Rectificadores

Fabricados principalmente con silicio, los diodos rectificadores vienen en diversos encapsulados según la potencia que deben disipar. Su función principal es convertir corriente alterna (CA) en corriente continua (CC).

Diodos LED (Light Emitting Diode)

La característica fundamental de los diodos LED es su capacidad para emitir luz cuando se polarizan directamente. El color de la luz depende de los materiales de fabricación. Cuando un LED está en conducción, la energía generada por la recombinación de portadores de carga se libera en forma de luz. El cátodo (terminal más corto) y el ánodo (terminal más largo) determinan la polaridad. Es crucial conectar estos diodos en serie con una resistencia para limitar la corriente. Se utilizan comúnmente como pilotos de señalización e indicadores visuales.