¿Qué es un diodo? – Definición y tipos

Definición de diodo

Imagina que estás conduciendo por una ciudad ajetreada buscando la casa de tu amigo en Light Bulb Avenue. Puede ver su ubicación en el mapa, pero las calles reales tienen letreros que solo permiten que el tráfico fluya en una dirección, el letrero de la calle de «un sentido».

Un diodo es la señal «unidireccional» de los circuitos eléctricos. Se permite que la corriente se mueva a través del diodo en una sola dirección. Cada diodo tiene un extremo positivo, el ánodo, y un extremo negativo, el cátodo. La corriente fluye del ánodo al cátodo, pero no al revés.

En lugar de flujo de tráfico, tenemos flujo de corriente eléctrica, en otras palabras, energía que fluye de una fuente, como una batería. En un circuito cerrado, esta energía fluye a través de cables y regresa a la fuente.

Y al igual que la flecha en el letrero de la calle, el símbolo del diodo tiene una flecha para mostrar la dirección permitida de la corriente.

Siguiendo la corriente eléctrica

De manera muy similar a usar un mapa de calles, los ingenieros eléctricos usan un esquema , que son documentos que muestran cómo están conectados los cables y los componentes. La mayoría de nosotros no pensamos en esquemas cuando encendemos una linterna o un interruptor de luz en una casa. Solo por diversión, diseñemos una linterna.

Una linterna tiene una o más celdas (los grupos de celdas comúnmente se denominan batería), un interruptor, un cable y una bombilla. Prácticamente como ha sido durante un siglo. Dibujemos un esquema para esta linterna.

La corriente (en naranja) sale de la batería en el extremo + y fluye por el circuito.

Nuestro primer circuito tiene una batería, un cable (las líneas verdes) y una bombilla. La corriente (las flechas naranjas) deja la batería en el extremo ‘+’ y fluye a través del circuito. Este es un circuito cerrado porque hay un camino continuo desde la batería a través del cable, a través de la bombilla y de regreso a la batería. La corriente fluye y la bombilla se enciende. ¡Excelente!

¿Y si invertimos la batería en el circuito? La corriente fluye de lo positivo como antes. Todavía tenemos un circuito cerrado. La bombilla todavía se enciende. Entonces, ¿dónde entra el diodo? Primero, conectamos el diodo a la batería y la bombilla con el diodo apuntando en la misma dirección en la que sale la corriente de la batería. El diodo actúa como un interruptor que puede estar encendido o apagado. La corriente fluye a través del diodo y el circuito se cierra. La bombilla se enciende. No hay sorpresas.

Como antes, en nuestro próximo circuito invertimos la batería. Esta vez tenemos un diodo en la ruta actual. ¡La bombilla no se enciende! La corriente quiere salir del extremo positivo de la batería, pero no puede pasar por el «unidireccional» incorrecto del diodo. Este es un circuito abierto. No pasa corriente eléctrica por el circuito y la bombilla no se enciende. Esto puede evitar que arruinemos nuestros circuitos al colocar accidentalmente la batería de manera incorrecta.

Cómo funcionan los diodos

Veamos cómo funciona un diodo en un circuito práctico. Este circuito de diodos se llama circuito rectificador y es un paso en la conversión de CA (corriente alterna) a CC (corriente continua). Esos adaptadores de pared enchufables (a veces llamados adaptadores de CA) para nuestros teléfonos celulares y otros dispositivos electrónicos tienen circuitos rectificadores.

Las corrientes alternas en realidad van de direcciones positivas a negativas. Sin embargo, las corrientes directas deben ir en una sola dirección. Para convertir CA en CC, debe quitar esa dirección negativa, que es exactamente para lo que sirven los diodos. En un rectificador de media onda, cuando el voltaje es positivo, el diodo deja fluir la corriente eléctrica. Cuando es negativo, no es así. Eche un vistazo al diagrama y verá de qué estamos hablando.

El voltaje está en una corriente alterna (arriba) y el voltaje está en un rectificador de media onda (abajo) donde se recortan las señales negativas. Un puente rectificador de onda completa en realidad toma esas partes negativas y las convierte en corriente positiva, lo que requiere cuatro diodos. Los detalles de esto los dejaremos para otra lección.

Algunos tipos diferentes de diodos

Exploremos brevemente algunos tipos de diodos.

1. Diodo Zener

Un diodo Zener permite que la corriente fluya en la dirección inversa si el voltaje llega a un punto particularmente alto. Son útiles en circuitos como referencias de voltaje y para la regulación de voltaje y para proteger algunos dispositivos de daños.

2. Diodo emisor de luz (LED)

Los diodos emisores de luz son esas pequeñas luces «encendidas» en nuestros llaveros y otros dispositivos. En un LED, la luz se emite cuando la corriente fluye a través del diodo. Algunos LED emiten luz visible de varios colores mientras que otros emiten luz infrarroja.

3. Diodo láser

El diodo láser es como un LED, excepto que la luz es coherente, lo que significa que las ondas de luz están todas en la misma frecuencia y en fase. Encontramos estos diodos en comunicaciones de fibra óptica, impresoras láser, lectores de códigos de barras, unidades de CD y unidades de DVD.

4. Diodo Schottky

Los diodos Schottky pueden encenderse y apagarse muy rápido. Se utilizan en aplicaciones de radiofrecuencia y en fuentes de alimentación.

Resumen de la lección

Repasemos lo que hemos aprendido. Un esquema es un dibujo que muestra cómo se conectan los cables y los componentes eléctricos. En un circuito cerrado , la corriente eléctrica fluye desde la fuente de energía, como una batería, a través de los cables y componentes y de regreso a la fuente. Los diodos permiten que la corriente fluya en una sola dirección.

El símbolo esquemático del diodo tiene una flecha que indica la dirección permitida de la corriente. En un circuito abierto , la corriente no fluirá porque la corriente quiere salir del extremo positivo de la batería pero no puede pasar por el «unidireccional» incorrecto del diodo.

Un uso común de diodos es en convertidores AC-DC. Una onda sinusoidal de voltaje cambia de positivo a negativo de una manera hacia adelante y hacia atrás. Se puede usar un diodo para bloquear la parte negativa. Esta es la base del circuito rectificador , que es un paso en la conversión de CA (corriente alterna) a CC (corriente continua).

Los tipos de diodos incluyen:

• Diodo Zener : permite que la corriente fluya en la dirección opuesta cuando se alcanza un cierto voltaje.
• Diodo emisor de luz (LED) : se emite luz cuando la corriente fluye a través del diodo.
• Diodo láser : la luz es coherente, lo que significa que las ondas de luz están todas en la misma frecuencia y en fase.
• Diodo Schottky : puede encenderse y apagarse muy rápido.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador