Dispositivos no Controlados (Diodos)

DIODO DE POTENCIA

Un diodo semiconductor es una estructura P-N que, dentro de sus límites de tensión y 

corriente, permite la circulación de corriente en un único sentido. Detalles de funcionamiento, 

generalmente despreciados para los diodos  de señal, pueden ser  significativos para 

componentes de mayor potencia, caracterizados por un área mayor (para permitir mayores 

corrientes) y mayor longitud (para soportar tensiones inversas más elevadas)

Estructura interna de un diodo de potencia.

el diodo está  formado por una sola unión PN, aunque la estructura de un diodo de potencia es algo diferente a la de un diodo de señal, puesto que en este caso existe una región N intermediaria con un bajo dopaje. El papel de esta región es permitir al componente soportar tensiones inversas más elevadas. Esta región de pequeña densidad de dopaje dará al diodo una significativa característica resistiva en polarización directa, la cual se vuelve más significativa cuanto mayor sea la tensión que ha de soportar el componente. Las capas que hacen los contactos externos son altamente dopadas, para obtener un contacto con características óhmicas y no del tipo semiconductor.

los diodos son interruptores unidireccionales en los cuales no puede circular corriente en sentido contrario al de conducción. El único procedimiento de control consiste en invertir la tensión ánodo cátodo, no disponiendo de ningún terminal de control. En régimen transitorio cabe destacar dos fenómenos:

Recuperación Inversa: El paso de conducción a bloqueo no se efectúa  

instantáneamente. Cuando el diodo conduce una corriente I en polarización directa, la 

zona central de la unión está saturada de portadores mayoritarios, y aunque un circuito   Dispositivos de Electrónica de Potencia externo fuerce la anulación de la corriente aplicándole una tensión inversa, cuando la corriente pasa por cero aún existe una cantidad de portadores que cambian su sentido de movimiento y permiten la conducción de una corriente inversa durante un tiempo, denominado tiempo de recuperación inverso (trr), tal como se muestra . Los parámetros definidos en el proceso de bloqueo dependen de la corriente directa, de la derivada de la corriente (di/dt) y de la tensión inversa aplicada. El tiempo de recuperación de un diodo normal es del orden de 10 µs, siendo el de los diodos rápidos del orden de algunos nanosegundos.

Recuperación Directa: Es otro fenómeno de retardo  de menor importancia que el 

anterior, cuando el diodo pasa de bloqueo a conducción, y cuyo efecto se muestra 

también en la figura . En el proceso de puesta en conducción, la respuesta del diodo es inicialmente de bloqueo a la corriente. Siendo esta respuesta quien provoca una sobre tensión Vfp, ocasionada por la modulación de la conductividad del diodo durante la inyección de portadores minoritarios. Así el diodo se asemeja a una resistencia donde su valor decrece con el tiempo. Esta resistencia equivalente  está relacionada con la concentración de portadores minoritarios inyectados. Por tanto Vfp depende de la anchura y resistividad de la zona central del diodo.