Uno de los componentes más importantes en los montajes electrónicos son los diodos semiconductores. En la fig. 1 se muestra un aspecto y símbolo de estos componentes.
Internamente, están formados por una pastilla o cristal de material semiconductor, que puede ser de silicio o de germanio, de ahí su nombre, es decir: diodo de germanio o de silicio.
La principal característica del diodo es dejar pasar la corriente en un único sentido.
Así, si conectamos un diodo como se muestra en el circuito a) de la fig. 2, dejará pasar la corriente y la lámpara se encenderá. Diremos entonces que se encuentra polarizado directamente.
Si hacemos la conexión como en b) de la figura anterior, queda polarizado en sentido inverso no dejando pasar Ia corriente. La lámpara, en este caso, permanecerá apagada.
Los diodos comienzan a conducir la corriente a partir de cierto punto, como se indica en la fig. 3.
En esta curva podemos observar que si el diodo es de germanio, comienza a conducir a partir de una tensión de 0,2V, mientras que si es de silicio, Io hace a partir de los 0,6 V.
Los diodos se especifican mediante dos valores:
a) La corriente máxima que puede dejar pasar en sentido directo, la cual puede variar desde algunos miliampères hasta algunos amperios.
b) La tensión máxima que puede soportar cuando se conecta inversamente, y que se denomina corriente inversa de pico. Esta puede variar entre unos volts hasta más de 1000.
Como ejemplo se indica el 1N4004, que se emplea bastante. Este diodo puede conducir hasta 1 ampere de corriente y soporta una tensión inversa de 400 V.
CLASIFICACION DE LOS DIODOS
Se pueden clasificar en dos grupos:
Diodos de señal. Son diodos que trabajan con pequeñas corriente, siendo muy rápidos, esto es, pueden dejar pasar señales de frecuencias relativamente altas. Estos diodos se usan en la detección de señales de radio, conmutación, etc. Como ejemplo podemos citar los 1N34, 1N60, 1N118 y 1N914. Los dos primeros son de germanio y los dos últimos de silicio.
Diodos rectificadores. Son diodos que trabajan con tensiones y corrientes elevadas siendo usados en fuentes de alimentación en los rectificadores de ca., obteniendo una corriente continua. Como ejemplo citamos los 1N4002, 1N4004 y BY127, todos ellos de silicio.
PRUEBA DE DIODOS
Para probar un diodo podemos usar el circuito de la fig. 4.
Polarizando el diodo en sentido directo, el LED se debe de encender. En sentido inverso, esto es, invirtiendo el diodo, el LED no se encenderá.
Si la prueba se realiza con un aparato de medida como por ejemplo un polímetro, se procederá del siguiente modo: Fig. 5
1) Se conecta Ia punta roja del ánodo y la negra del cátodo (lado de la franja). Debemos de leer una resistencia baja, es decir, la aguja del aparato se desplazará totalmente a la derecha.
2) A continuación, se invierte Ia posición del diodo, conectando Ia punta roja en el lado de la franja. La aguja del instrumento no se debe de mover, indicando una resistencia mucho más alta.
Cuando la aguja marca una resistencia en las dos posiciones, indica que el diodo está en corto. Si en las dos pruebas Ia aguja no indica nada, significa que está abierto. En ambos casos no se debe de utilizar.
También puede ocurrir que cuando se prueba de modo inverso, en cuyo caso no debe de marcar nada el aparato, marque sin embargo una pequeña corriente, correspondiente a lo que se llama corriente inversa. Cuando esto ocurre, tampoco se debe de utilizar.
DIODOS LED
Los diodos LED (del inglés Light Emitting Diode – Diodo Emisor de Luz) se pueden considerar lámparas de estado sólido. Esto significa que al contrario que la lámpara utilizada como de uso general, en la cual existe un filamento y vacío en su interior, el led está formado por una pastilla de material sólido semiconductor (arseniato de galio) que, recorrido por una corriente, emite luz. Fig. 6.
De acuerdo a la impureza que existe en el material semiconductor, será el color de la luz que emita. Existen entonces LEDs que emiten una luz roja (suelen ser los más comunes y baratos), amarilla, verde y últimamente azul, sin tener en cuenta aquellos que emiten luz infrarroja y que nuestros ojos no pueden captar.
Los LEDs se comportan de una manera diferente a las lámparas cuando son conectados en un aparato.
Una lámpara funciona de cualquier modo siempre que se conecta a la tensión indicada en la misma, es decir, no tiene polaridad.
Un LED tiene que ser conectado siempre de un modo determinado, observando su polaridad y con una resistencia auxiliar, conforme se indica en la fig. 7.
Es necesaria la resistencia en serie para impedir que la corriente que lo atraviesa sea excesiva, ya que si no, puede llegar a destruirse. El valor de esta resistencia depende de la tensión de la batería. Normalmente, se suelen usar los siguientes valores:
3 V = 220 Ω.
6 V = 470 Ω.
12 V = 1 k Ω
Asimismo, un LED necesita como mínimo una tensión de 1,6 V para encenderse, si es rojo; si es de diferente color, requiere un poco más de tensión, en consecuencia, aplicando una pila de 1,5 V, apenas se encenderá.
Con un LED y una resistencia de 470 Ω, se puede hacer una pequeña «lámpara» de señalización, conectándolo como se indica en la fig. 8.
Observe que el lado «chato» o el terminal más corto es el cátodo y se debe de conectar al negativo.
Prueba de diodos LED
La prueba de un diodo LED es semejante a la del diodo normal descrita anteriormente, realizándose en dos etapas como se indica en la fig. 9.
Como anteriormente la aguja del instrumento debe de marcar en un sentido una baja resistencia y en el otro una muy alta, es decir, no debe de marcar. En caso contrario, no debe de ser utilizado.