Tipos de diodos: características, funcionamiento y aplicaciones en electrónica

Tipos de diodos y características principales

Tipos de diodos: diodos de señal, diodos rectificadores, LED, Zener, fotodiodo, Schottky, diodo túnel, varicap y diac.

Diodos de señal

De señal: usados en circuitos para procesar información. Funcionan con pequeñas corrientes, típicamente hasta 100 mA.

Diodos rectificadores

Rectificadores: se emplean en fuentes de alimentación para convertir corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). También se usan en circuitos donde han de circular grandes corrientes a través del diodo.

LED (Diodo emisor de luz)

LED: diodo semiconductor que emite luz cuando se le aplica una polarización directa. Su uso está muy extendido; su eficiencia suele ser mejor cuanto menor es la corriente que circula por ellos. Para identificar su polaridad: la pata más larga es el ánodo, el lado del cátodo suele presentar un borde plano y en las placas de circuito impreso (PCB) normalmente se marca el cátodo.

La diferencia de potencial de funcionamiento depende de las especificaciones asociadas al color. Tipos de LED:

• Bicolor (dos emisores con cableado en antiparalelo).
• Piraña / ámbar.
• SMD (ej. amarillo).
• Tricolor.
• Alta potencia.
• Ultravioleta.

Diodo Zener

Zener: trabajan en la zona de ruptura pura (región de avalancha controlada) y ofrecen un valor casi constante de tensión en un circuito cuando se polarizan en inversa. Su polarización de trabajo es inversa.

Para su correcto funcionamiento se deben cumplir las regiones de corriente indicadas por el fabricante:

• Iz_min: corriente mínima que permita mantener una Vz mínima.
• Iz_max: corriente máxima que no debe superarse para evitar daños.
• En la curva I‑V el Vz puede tener valores asignados; el valor medio representa la tensión nominal Vzt.

Datos y cálculos fundamentales relacionados con su uso:

• Tres datos fundamentales para el diseño: calcular el valor de la resistencia R, la potencia que debe disipar esa resistencia y la potencia que disipa el propio Zener.
• Casos en los que la tensión puede fluctuar: 1) la propia tensión de entrada puede fluctuar, 2) la carga puede exigir consumos dispares.
• Para el cálculo de la resistencia R hay que tener en cuenta tres parámetros fundamentales: 1) consumo máximo y mínimo, 2) tensión máxima y mínima, 3) intensidad de corriente inversa mínima (Iz_min).
• Datos habituales que se disponen para el diseño: tensiones máxima y mínima de entrada, intensidades máxima y mínima de la carga, tensión que queremos obtener en la salida y la corriente mínima requerida para que el Zener empiece a estabilizar.

Fotodiodo

Fotodiodo: se suele polarizar en inversa; al incidir luz sobre su unión se generan pequeñas corrientes eléctricas (corriente fotovoltaica o fotocorriente) proporcionales a la intensidad lumínica detectada.

Diodo túnel

Túnel: da origen a una conductancia diferencial negativa en un cierto intervalo de la curva corriente‑tensión. Esta resistencia negativa permite características de gran utilidad, por ejemplo en amplificadores, osciladores o en circuitos biestables.

Diodo Schottky

Schottky: caracterizado por conmutaciones muy rápidas entre estados y por tensiones de umbral muy bajas en conducción directa. Su función principal es permitir conmutaciones a alta frecuencia cuando la polarización cambia de directa a inversa. Entre sus características destacan la alta velocidad de conmutación y la capacidad de reducir pérdidas por exceso de corriente en circuitos de alta intensidad.

Varicap (diodo varactor)

Varicap: la anchura de la barrera de potencial (zona de agotamiento) varía en función de la tensión inversa aplicada en sus extremos; por ello se utiliza como elemento de capacitancia variable controlada por tensión en sintonizadores y osciladores.

Diac

Diac: dispositivo bidireccional y autodisparo que conduce cuando se supera su tensión de disparo en cualquiera de las polaridades; se utiliza habitualmente en disparadores para triacs y otras aplicaciones de conmutación.

Conclusión

Cada tipo de diodo ofrece propiedades específicas —polarización, rango de corriente, velocidad de conmutación, comportamiento en la zona de ruptura o respuesta a la luz— que determinan su aplicación en fuentes de alimentación, comunicaciones, control de señales, iluminación y circuitos de RF. Seleccionar el diodo adecuado requiere conocer las especificaciones eléctricas (tensiones, corrientes, potencias y frecuencias) y las condiciones de trabajo del circuito.