¿Qué son los Diodos Limitadores de Corriente?
Un diodo limitador de corriente es un componente electrónico que permite que fluya una corriente constante cuando la tensión está dentro de un rango especificado. A veces se denomina “CRD” por las iniciales de su nombre en inglés “Current Regulative Diode” (diodo regulador de corriente). Muchos dispositivos electrónicos, como los LED, necesitan una corriente constante durante su funcionamiento. Los CRD se utilizan en este tipo de equipos electrónicos.
Los diodos limitadores de corriente se utilizan generalmente para corrientes relativamente pequeñas, como 1 mA a 15 mA, pero también hay diodos limitadores de corriente que pueden transportar grandes corrientes, como 500 mA. Sin embargo, hay que tener cuidado para evitar la generación de calor durante el funcionamiento y los consiguientes daños en los componentes.
Usos de los Diodos Limitadores de Corriente
Los diodos son componentes electrónicos básicos que se utilizan en diversos dispositivos electrónicos. Algunos dispositivos electrónicos requieren una corriente constante para seguir fluyendo durante el accionamiento. Los LED, por ejemplo, varían su luminancia en función de la cantidad de corriente que circula por ellos, por lo que la cantidad de corriente que circula por el circuito debe mantenerse constante para estabilizar la luminiscencia. Los diodos limitadores de corriente se utilizan en este tipo de componentes y dispositivos electrónicos accionados por corriente. Los diodos limitadores de corriente también se utilizan en circuitos de carga y descarga de baterías y disyuntores de fugas.
Principio de los Diodos Limitadores de Corriente
La característica de corriente de un diodo de corriente constante se muestra en el diagrama anterior: de 0 a una tensión determinada, la corriente de un diodo de corriente constante aumenta a medida que lo hace la tensión. Sin embargo, una vez que la tensión entra en una determinada región, el valor de la corriente se vuelve constante. El valor de la corriente en este punto se denomina “corriente de pinzamiento” y es uno de los valores que representan las características de los diodos limitadores de corriente.
La tensión a la que se da un valor de corriente del 80% de la corriente de pinzamiento se denomina “tensión de hombro”, y debe aplicarse una tensión superior a la tensión de hombro para mantener una corriente constante. Tenga en cuenta que, como se muestra en el diagrama anterior, incluso un diodo limitador de corriente no es de corriente constante cuando se aplica una tensión mayor, y la corriente vuelve a aumentar al aumentar la tensión.
Tenga en cuenta que si se aplica una tensión que excede el rango de corriente constante, el diodo se dañará, por lo que se debe tener cuidado cuando se utiliza realmente el diodo con respecto al tamaño de la tensión.
Tipos de Diodos Limitadores de Corriente
Los diodos limitadores de corriente pueden funcionar desde tensiones tan bajas como 1 V hasta tan altas como 100 V. Existe una gran variedad de diodos de baja corriente, incluidos aquellos con diferentes magnitudes de corriente de pinzamiento y aquellos con fluctuaciones reducidas del valor de corriente de pinzamiento. Por lo general, se dispone de valores de corriente constante de 1 mA a 15 mA. Por otra parte, también se comercializan diodos limitadores de corriente para corrientes elevadas, que pueden proporcionar corrientes constantes de 350 mA y 500 mA.
Tenga en cuenta que al utilizar diodos limitadores de corriente hay que tener cuidado para evitar la generación de calor durante el accionamiento. El calor se genera en función de la magnitud del producto de la tensión y la corriente, lo que en algunos casos puede causar daños en el diodos limitador de corriente. Además, cuando se conectan varios diodos limitadores de corriente con diferentes valores de corriente de desconexión, debe tenerse suficiente cuidado al utilizarlos, ya que pueden no funcionar como se espera o el equipo puede resultar dañado si el circuito no está configurado adecuadamente.
Tipos de Diodos
Existen muchos tipos de diodos. Esta sección ofrece una visión general de los diodos típicos distintos de los diodos limitadores de corriente.
- Diodos Rectificadores
Normalmente, cada hogar tiene su propia fuente de alimentación de CA, que se utiliza para alimentar equipos eléctricos y electrónicos. Con la excepción de las lámparas incandescentes, los secadores de pelo y otros equipos que funcionan directamente con CA, éstos son los diodos utilizados para convertir la CA en CC. Los diodos rectificadores se utilizan a menudo a tensiones relativamente altas, por lo que la tensión directa VF es grande y algunos pueden manejar grandes corrientes, pero los de corrientes altas son correspondientemente grandes y requieren disipación de calor. Los diodos rectificadores suelen utilizarse en módulos para rectificación de onda completa y puente, y también están disponibles como módulos de onda completa y puente. - Diodos de Conmutación
Se trata de pequeños diodos que se utilizan principalmente en circuitos de conmutación y que están encerrados en vidrio y tienen aspecto de plomo. Como el objetivo es la conmutación, el tiempo de recuperación inversa trr es más corto que el de los diodos rectificadores. - Diodos de Tensión Constante
Los diodos se utilizan normalmente con una tensión directa aplicada, mientras que los diodos limitadores de corriente se utilizan con una tensión inversa aplicada. Cuando se aplica una tensión inversa a un diodo de tensión constante, la corriente empieza a fluir rápidamente a una tensión determinada. Esta tensión se estabiliza en la tensión Zener (tensión de ruptura) y se utiliza, por ejemplo, como tensión de referencia. - Diodo emisor de luz (LED)
Todo el mundo está familiarizado con el diodo emisor de luz; estará fresco en su memoria que en 2014 un japonés recibió el Premio Nobel de Física por la invención del diodo emisor de luz azul. Esto ha permitido combinar los tres colores primarios de la luz con los LED rojos y verdes existentes para obtener LED blancos y a todo color, y ha ampliado significativamente la gama de aplicaciones de los LED. Se trata de un avance reciente en el campo de los LED, pero los propios LED se utilizan en la práctica desde hace algún tiempo y se emplean habitualmente en diversos equipos como indicadores de alimentación eléctrica, de estado de funcionamiento, etc. Los indicadores para la alimentación ON y los LED en forma de barra para los niveles de señal no necesitan ser excesivamente brillantes, sino sólo visualmente reconocibles, por lo que una corriente de 10 mA es suficiente para el uso práctico. Este tipo de uso no era posible con bombillas pequeñas (bombillas de judía / bombillas de trigo).
Otros diodos son los diodos láser y los fotodiodos.