¿Qué es un Módulo de Diodos?
Un módulo de diodos es un dispositivo semiconductor rectificador que controla la conducción e interrupción de la electricidad mediante la disposición de varios diodos.
Los módulos de diodos tienen la característica de poder controlar el flujo de corriente en una sola dirección en un circuito eléctrico y suelen incorporarse como componentes de relé en el diseño de circuitos.
Entre los elementos con un comportamiento similar se encuentran los tiristores y los triacs. Dependiendo del proceso que se quiera implementar, estos módulos se utilizan de diferentes maneras.
Usos de los Módulos de Diodos
Son componentes muy utilizados en productos industriales. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones:
- Fuentes de alimentación para motores de CC
- Fuentes de alimentación para inversores
- Unidades de control para carga y descarga de baterías
- Fuentes de alimentación internas
Los diodos se utilizan mucho dentro de las fuentes de alimentación de CC porque permiten extraer corriente de una fuente de alimentación de CA en una sola dirección. Cuando se utilizan junto con un condensador de alisado o similar, la corriente alterna puede convertirse en corriente continua.
Principios de los Módulos de Diodos
Para entender los principios del módulo de diodos, es necesario comprender la estructura del diodo. La estructura interna de un diodo está formada por capas alternas de semiconductores de tipo n y p, que conducen cuando se aplica una tensión del lado del ánodo al lado del cátodo. En cambio, si se aplica una tensión en sentido contrario, los semiconductores internos de tipo n y p alejan la carga entre sí y no circula corriente.
Esta característica permite utilizar el diodo como elemento regulador de grano en el que la electricidad fluye en una dirección.
Tipos de Módulos de Diodos
Existen diferentes tipos de diodos, en función de sus propiedades.
1. Diodos Rectificadores
Estos diodos rectifican la corriente alterna entrante. También se denominan diodos de silicio. Se utilizan en circuitos de potencia y protección, aprovechando la propiedad de la electricidad de fluir en una sola dirección.
Un ejemplo muy conocido es un puente de diodos formado por cuatro diodos rectificadores.
2. Diodo Detector
Diodo que extrae las señales sonoras de las ondas de radio aprovechando la propiedad de baja caída de tensión directa en el rango de corriente baja (alrededor de 0,1 mA). Se utilizan en radio y otras comunicaciones de voz.
En el pasado, se solían utilizar diodos de germanio. Sin embargo, como son muy caros, ahora se sustituyen por diodos de barrera Schottky.
3. Diodos de Tensión Constante
Diodo en el que la tensión es siempre constante, incluso cuando cambia la corriente. También llamado diodo zener. Se utilizan en circuitos de protección contra sobretensiones, aprovechando el fenómeno Zener, en el que la electricidad fluye a tensión constante cuando se aplica una tensión en sentido contrario.
4. Fotodiodo
Estos diodos utilizan la propiedad de corriente y tensión generada cuando se recibe luz en la unión PN. Se utilizan en sensores fotoeléctricos y comunicaciones ópticas.
A veces se utilizan en células solares, en dispositivos que leen la luz láser reflejada en las superficies irregulares de los DVD y en la parte receptora de los mandos a distancia de los televisores.
5. Diodos de Corriente Constante
Diodo que conduce una corriente constante cuando la tensión está dentro de un rango predeterminado. Existe riesgo de daños si se aplica una tensión superior a la prescrita. Se utilizan en circuitos de carga y descarga de baterías y disyuntores de fugas.
Más Información sobre Módulos de Diodos
1. Estructura Interna de un Tiristor
El tiristor es un componente semiconductor con un electrodo de puerta añadido al diodo: se añade un terminal de puerta a la parte semiconductora de tipo p, y el módulo conduce cuando se aplica una polarización positiva desde el ánodo al lado del cátodo en el circuito y fluye una corriente de puerta.
Una vez que fluye la corriente de puerta, el módulo mantiene la conducción hasta la próxima vez que la polarización del lado del ánodo al lado del cátodo se vuelve negativa o la corriente de puerta se vuelve cero.
Además, los tiristores sólo pueden conducir con una polarización en una dirección. Si se desea que funcione con polarización en ambas direcciones, se utiliza un triac con estructura de tiristor instalado bidireccionalmente.
2. Diferencias entre Módulos de Diodos y Módulos de Potencia
Al igual que los diodos, los módulos de potencia son elementos utilizados en circuitos de potencia. Los módulos de potencia también realizan funciones de conmutación y rectificación, pero se caracterizan por su uso en productos que requieren alta tensión y alta potencia.
Un ejemplo conocido es el inversor que controla la velocidad de un motor, por ejemplo en ferrocarriles. La mejora de la eficiencia de los dispositivos de potencia que manejan alta tensión y alta potencia está atrayendo la atención de todo el mundo como forma de ahorrar energía.