El diodo es una unión PN de dos terminales que se puede utilizar en varias aplicaciones. Una de tales aplicaciones es un interruptor eléctrico. La unión PN actúa como un circuito cerrado cuando tiene polarización directa y como un circuito abierto cuando tiene polarización inversa. Por lo tanto, cambiar los estados de polarización directa e inversa hace que el diodo actúe como un interruptor que Delantero ser EN y el dando marcha atrás ser AFUERA Condición.
Interruptores eléctricos sobre interruptores mecánicos
Los interruptores eléctricos son preferibles a los interruptores mecánicos por las siguientes razones:
- Los interruptores mecánicos son susceptibles a la oxidación del metal mientras que los interruptores eléctricos no lo son.
- Los interruptores mecánicos tienen contactos móviles.
- Son más susceptibles al estrés y la tensión que los interruptores eléctricos.
- El desgaste de los interruptores mecánicos a menudo afecta su funcionamiento.
Por lo tanto, un interruptor eléctrico tiene más sentido que un interruptor mecánico.
Función de diodo como interruptor
Cada vez que se excede un cierto voltaje, la resistencia del diodo aumenta, lo que hace que el diodo se polarice inversamente y actúe como un interruptor abierto. Siempre que el voltaje aplicado está por debajo del voltaje de referencia, la resistencia del diodo disminuye, lo que hace que el diodo se polarice directamente y actúe como un interruptor cerrado.
El siguiente circuito explica el diodo que actúa como un interruptor.
Un diodo de conmutación tiene una unión PN donde la región P está ligeramente dopada y la región N está fuertemente dopada. El circuito anterior simboliza que el diodo se enciende cuando el voltaje directo positivo polariza el diodo y se apaga cuando el voltaje inverso negativo polariza el diodo.
El sonido
Dado que la corriente directa fluye hasta ese momento, si hay un voltaje inverso repentino, la corriente inversa fluirá por un momento en lugar de apagarse inmediatamente. Cuanto mayor sea la corriente de fuga, mayor será la pérdida. Flujo de corriente inversa cuando el diodo se polariza repentinamente inversamente, a veces puede haber pocas oscilaciones llamadas como EL SONIDO.
Esta condición de timbre es una pérdida y, por lo tanto, debe minimizarse. Para hacer esto, se deben entender los tiempos de conmutación del diodo.
tiempos de conmutación de diodos
Al cambiar las condiciones de polarización, el diodo experimenta una reacción temporal. La respuesta de un sistema a un cambio repentino desde una posición de equilibrio se denomina respuesta transitoria.
Un cambio repentino de polarización de directa a inversa y de inversa a directa afectará el circuito. El tiempo requerido para reaccionar a tales cambios repentinos es el criterio importante para determinar la efectividad de un interruptor eléctrico.
El tiempo que tarda el diodo en volver a su estado estable se llama tiempo de recuperación.
El intervalo de tiempo que tarda el diodo en cambiar del estado de polarización inversa al estado de polarización directa se denota como tiempo de recuperación hacia adelante. ($T_{fr}$)
El intervalo de tiempo que tarda el diodo en cambiar de un estado de polarización directa a un estado de polarización inversa se denota como tiempo de recuperación inversa. ($t_{fr}$)
Para entender esto más claramente, intentemos analizar qué sucede cuando se aplica voltaje a un diodo PN de conmutación.
concentración de portadores
La concentración de portadores minoritarios disminuye exponencialmente cuando se ve lejos del cruce. Cuando se aplica el voltaje, la mayoría de los portadores de carga se mueven de lado a lado debido a la polarización directa. Por otro lado, se convierten en portadores minoritarios. Esta concentración será más en la encrucijada.
Por ejemplo, considerando el tipo N, el exceso de agujeros que ingresan al tipo N después de la aplicación de una polarización directa se suma a los portadores minoritarios del material tipo N ya presente.
Veamos algunas notaciones.
- La mayoría de las vigas de tipo P(agujeros) = $P_{po}$
- La mayoría de los portadores de tipo N (electrones) = $N_{not}$
- Portador minoritario de tipo P (electrones) = $N_{po}$
- La mayoría de…
[2021] Circuitos electrónicos: diodo como interruptor {DH}
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