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FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
Hoja de datos del diodo
PRESENTADO POR:
grupo
PROFESOR:
INGENIERO JUAN CARLOS GONZÁLEZ SALAMANCA
GRUPO E9B
Bogotá 29 agosto del 2014
Hoja de datos del diodo
Introducción:
La hoja de datos del fabricante da información detallada sobre un dispositivo con el fin
de que pueda ser utilizado apropiadamente en una aplicación específica. Una hoja de
datos típica proporciona Capacidades máximas, características eléctricas, datos
mecánicos y gráficas de varios parámetros.
Los datos específicos que se deben incluir para el uso apropiado del dispositivo. Incluyen:
1. El voltaje en directa VF (a una corriente y temperatura especificadas)
2. La corriente máxima en directa IF (a una temperatura especificada)
3. La corriente de saturación en inversa IR (a un voltaje y temperatura especificados)
4. El valor nominal de voltaje inverso [PIV, PRV, o V(BR), donde BR proviene del término
“breakdown” (ruptura) (a una temperatura especificada)]
5. El nivel de disipación de potencia máximo a una temperatura particular
6. Niveles de capacitancia
7. Tiempo de recuperación en inversa trr
8. Intervalo de temperatura de operación
La figura 1 muestra una hoja de datos de un diodo rectificador típico. La presentación de
la información en hojas de datos puede variar de un fabricante a otro pero, en términos
generales, todas dan la misma información (algunas proporcionan más o menos datos
que otras). La información mecánica, tal como dimensiones del encapsulado, no se
muestran en la hoja de datos particular pero en general están disponibles con el
fabricante. Note que en esta hoja de datos hay tres categorías de datos dados en forma
de tabla y cuatro tipos de características mostrados en forma gráfica.
Figura 1.
Continuación Figura 1
Según el tipo de diodo que se esté considerando, es posible que también se den más
datos, como intervalo de frecuencia, nivel de ruido, tiempo de conmutación, niveles de
resistencia térmica y valores repetitivos pico. Para la aplicación pensada, la importancia
de los datos casi siempre es aparente. Si también se da el coeficiente de disipación o
potencia máxima, se entiende que es igual al siguiente producto:
Donde ID y VD son la corriente y el voltaje en el diodo, respectivamente, en un punto de
operación particular.
Si aplicamos el modelo simplificado para una aplicación particular (una ocurrencia
común), podemos sustituir VD _ VT _ 0.7 V para un diodo de silicio en la ecuación (1.8)
y determinar la disipación de potencia resultante por comparación contra el coeficiente
de potencia máximo. Es decir,
En las figuras 2 y 3 aparecen los datos provistos para un diodo de alto voltaje y fugas
Es casas. Este ejemplo representaría la lista ampliada de datos y características. El
término rectificador se aplica a un diodo cuando se utiliza con frecuencia en un proceso
de rectificación.
Figura 2
Las Áreas específicas de las hojas de especificaciones aparecen resaltadas en
tonos de gris (figura 2 y 3), con las letras que corresponden a la siguiente descripción:
A. La hoja de datos resalta el hecho de que el diodo de silicio de alto voltaje tiene un
voltaje de polarización en inversa mínimo de 125 V con una corriente de polarización en
inversa especificada.
B. Observe el amplio intervalo de manejo de temperatura. Siempre tenga en cuenta que
las hojas de datos en general utilizan la escala en centígrados, con 200°C _ 392°F y –
65°C _ –85°F.
C. El nivel máximo de disipación de potencia está dado por PD _ VDID _ 500 mW _ 0.5
W. El efecto de factor de variación lineal del valor nominal de potencia de 3.33 mW/°C
se demuestra en la figura 2-a. Una vez que la temperatura excede de 25°C el coeficiente
de potencia
nominal máxima se reduce en 3.33 mW por cada 1°C de incremento de temperatura.
A una temperatura de 100°C, la cual es el punto de ebullición del agua, el coeficiente de
potencia nominal máxima se reduce a la mitad de su valor original. Una temperatura de
25°C es típica en el interior de un gabinete que contiene equipo electrónico en operación
en una situación de baja potencia.
D. La corriente máxima sostenible es de 500 mA. La gráfica de la figura 3-b revela que
la corriente en directa a 0.5 V es aproximadamente de 0.01 mA, pero salta a 1 mA (100
veces mayor) a alrededor de 0.65 V. Con 0.8 V la corriente es de más de 10 mA y
exactamente arriba de 0.9 V se aproxima a 100 mA. De hecho, la curva de la figura 3-b
no se ve como las curvas de características que aparecen en las últimas secciones. Éste
es el resultado de utilizar una escala logarítmica para la corriente y una lineal para el
voltaje.
Las escalas logarítmicas se utilizan a menudo para proporcionar un intervalo
más amplio de valores de una variable en una cantidad de espacio limitada.
Si se utilizara una escala lineal para la corriente, sería imposible mostrar un intervalo de
valores desde 0.01 hasta 1000 mA. Si las divisiones verticales estuvieran en incrementos
de 0.01 mA, se requerirían 100,000 intervalos iguales en el eje vertical para alcanzar
1000 mA. Por el momento tenga presente que el nivel de voltaje a niveles de corriente
dados se puede hallar por medio de la intersección con la curva. Con valores verticales
por encima de un nivel como 10 mA, el siguiente nivel es 2 mA, seguido por 3 mA, 4 mA
y 5 mA. Los niveles de 6 mA a 10 mA se determinan dividiendo la distancia en intervalos
iguales (no la distribución verdadera, sino lo bastante aproximada considerando las
gráficas provistas). Para el siguiente nivel serían 10 mA, 20 mA, 30 mA, etc. La gráfica
de la figura 3-b es una gráfica semilogarítmica, porque sólo un eje utiliza una escala
logarítmica. En el capítulo 9 se dirá mucho sobre escalas logarítmicas.
E. Los datos proporcionan un intervalo de VF (voltajes de polarización en directa) por
cada nivel de corriente. Cuanto más alta sea la corriente en directa, mayor será la
polarización en directa aplicada. A 1 mA vemos que VF puede variar de 0.6 V a 0.68 V,
pero a 200 mA puede ser tan alto como de 0.85 V a 1.00 V. En el intervalo completo de
niveles de corriente con 0.6 V a 1 mA y 0.85 V a 200 mA, con toda certeza es una
aproximación razonable utilizar 0.7 V como el valor promedio.
F. Los datos provistos revelan con claridad cómo se incrementa la corriente de saturación
en inversa con la polarización en inversa aplicada a una temperatura fija. A 25°C la
corriente de polarización en inversa máxima se incrementa de 0.2 nA a 0.5 nA debido a
un aumento del voltaje de polarización en inversa por el mismo factor de 5; a 125°C se
eleva por un factor de 2 al nivel de 1 mA. Observe el cambio extremo de la corriente de
saturación en inversa con la temperatura en el momento en que el coeficiente de corriente
máximo cambia de 0.2 nA a 25°C a 500 nA a 125°C (a un voltaje de polarización en
inversa fijo de 20 V). Un incremento similar ocurre a un potencial de polarización en
inversa de 100 V. Las gráficas semilogarítmicas de las figuras 3-c y 3-d indican cómo
cambia la corriente de saturación en inversa con cambios en el voltaje en inversa y la
temperatura. A primera vista la figura 3-c podría indicar que la corriente de saturación en
inversa es bastante constante con cambios del voltaje en inversa. Sin embargo, en
ocasiones esto puede ser el efecto de utilizar una escala logarítmica para el eje vertical.
La corriente en realidad cambió de un nivel de 0.2 nA a un nivel de 0.7 nA en el intervalo
de voltajes que representa un cambio de casi 6 a 1. El dramático efecto de la temperatura
en la corriente de saturación en inversa se muestra con claridad en la figura 3-d. A un
voltaje de polarización en inversa de 125 V la corriente de polarización en inversa se
incrementa de un nivel de alrededor de 1 nA a 25°C a aproximadamente 1 mA a 150°C,
un incremento de un factor de 1000 sobre el valor inicial.
La temperatura y la polarización en inversa aplicada son factores muy
importantes en diseños sensibles a la corriente de saturación en inversa.
G. Como se muestra en la lista de datos en la figura 3-e, la capacitancia de transición a
un voltaje de polarización en inversa de 0 V es 5 pF a una frecuencia de prueba de 1
MHz. Observe el fuerte cambio del nivel de capacitancia a medida que el voltaje de
polarización en inversa se incrementa.
H. El tiempo de recuperación en inversa es de 3 ms en las condiciones de prueba
mostradas. Éste no es un tiempo rápido para algunos de los sistemas de alto desempeño
actuales en uso hoy en día; sin embargo, es aceptable para varias aplicaciones de baja y
media frecuencia. Las curvas de la figura 3-f indican la magnitud de la resistencia de ca
del diodo contra la corriente en directa. A medida que recorremos hacia arriba el eje de
corriente de la figura 3-f es evidente que si seguimos la curva, la resistencia dinámica se
reducirá. A 0.1 mA se acerca a 1 k_; a 10 mA, a 10 _, y a 100 mA, sólo 1 _; esto
evidentemente apoya el análisis anterior. A menos que se tenga experiencia leyendo
escalas logarítmicas, la lectura de la curva es un desafío a niveles entre los indicados
porque es una gráfica log-log. Tanto el eje vertical como el horizontal emplean una escala
logarítmica.
Figura 3.
Bibliografía:


Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos electrónicos, ROBERT L.BOYLESTAD.
Dispositivos Electrónicos, Thomas L. Floyd.