El Diodo de Potencia

Uno de los dispositivos más importantes de los circuitos de potencia son los diodos, aunque tienen, entre otras, las siguientes limitaciones: son dispositivos unidireccionales, no pudiendo circular la corriente en sentido contrario al de conducción. El único procedimiento de control es invertir el voltaje entre ánodo y cátodo.

Los diodos de potencia se caracterizan porque en estado de conducción, deben ser capaces de soportar una alta intensidad con una pequeña caída de tensión. En sentido inverso, deben ser capaces de soportar una fuerte tensión negativa de ánodo con una pequeña intensidad de fugas.

El diodo responde a la ecuación:

La curva característica será la que se puede ver en la parte superior, donde:
VRRM: tensión inversa máxima VD: tensión de codo.


Tipos de diodos de potencia

Diodos de propósito General:

Los diodos de uso general tienen un tiempo de recuperación inversa de unos 25 micro segundos, y se usan en aplicaciones de baja velocidad.

Especificaciones:

Voltaje: 50 V a 50KV.

Diodos típicos en fuentes de poder para soldar 

1500V a 400A.

Diodos de recuperación rápida:

Estos diodos tienen un tiempo de recuperación menor a los 5 micro segundos y se usan en convertidores de DC - DC  y  DC - AC.

Especificaciones:

Voltaje: 50V a 3KV.

Corriente:

De menos de 1A a varios cientos de amperios.

Diodos típicos en fuentes de poder para soldar 

1500V a 400A.

Diodos Schottky:

Es un dispositivo semiconductor que proporciona conmutaciones muy rápidas entre los estados de conducción directa e inversa (menos de 1nano segundo en dispositivos pequeños de 5 mm de diámetro) y muy bajas tensiones umbral.

Modelos estáticos del diodo:


Los distintos modelos del diodo en su región directa (modelos estáticos) se representan en la figura superior. Estos modelos facilitan los cálculos a realizar, para lo cual debemos escoger el modelo adecuado según el nivel de precisión que necesitemos.

Estos modelos se suelen emplear para cálculos a mano, reservando modelos más complejos para programas de simulación como PSPICE. Dichos modelos suelen ser proporcionados por el fabricante, e incluso pueden venir ya en las librerías del programa.

CARACTERÍSTICAS DESEABLES:

-  Corriente elevada con baja caída de tensión

-  Tensión inversa elevada con mínimas fugas

COMPARACIÓN DE LOS DIODOS DE POTENCIA:

			Caída de		Corriente	Temp.	Tensión	Intensidad	Densidad
		Tipo	tensión			interna	inversa	directa	de corriente
					de fugas
			directa (V)			máx. (ºC)	máx. (V)	máx. (A)	(A/cm2)
		Mercurio	15 a 19		baja	400	20.000	5.000	4.000
		Selenio	1		alta	150	50	50	1
		Germanio	0,5		baja	120	800	200	100
		Silicio	1		muy baja	200	3.500	1.000	100
		Oxido de	0,6		alta	70	30	10	1
		cobre