¿Qué es un diodo de alimentación?
Un diodo de potencia es un dispositivo semiconductor cristalino utilizado principalmente para convertir la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC), un proceso conocido como rectificación. Encontrado en los circuitos de suministro de energía de prácticamente todos los equipos eléctricos y electrónicos modernos, la función de un diodo de potencia es similar a una válvula mecánica de una vía. Conduce corriente eléctrica con resistencia mínima en una dirección, conocida como su dirección de avance, mientras evita que la corriente fluya en la dirección opuesta. Típicamente capaces de pasar hasta varios cientos de amperios hacia adelante, los diodos de potencia tienen uniones PN mucho más grandes y, por lo tanto, una mayor capacidad de carga de corriente directa que sus parientes de diodos de señal más pequeños utilizados en la electrónica de consumo para regular y reducir la corriente. Esto hace que los diodos de potencia sean más adecuados para aplicaciones donde intervienen corrientes más grandes y voltajes más altos.
Los fabricantes generalmente producen una gama de diodos de potencia adecuados para usos particulares. Se clasifican de acuerdo con la corriente máxima que pueden transportar en la dirección de avance y la tensión inversa máxima que pueden soportar. Debido a la resistencia, se produce una pequeña caída de voltaje al pasar una corriente eléctrica a través de un diodo de potencia en la dirección hacia adelante. Por el contrario, un diodo de potencia solo puede soportar una cierta cantidad de voltaje que fluye en la dirección inversa antes de que se rompa y deje de funcionar.
Los diodos de potencia están hechos principalmente de silicio, aunque también se utilizan pequeñas cantidades de otros materiales, como boro, arseniuro de galio, germanio o fósforo. Se puede usar un solo diodo de potencia para convertir CA a CC, pero esto produce lo que se conoce como CC variable de media onda. Más comúnmente, dos o tres o más diodos están conectados en el circuito para producir CC variable de onda completa. El más importante de estos es el puente rectificador, en el que cuatro diodos conectados convierten secciones positivas y negativas de una onda de CA en CC, produciendo así la rectificación de onda completa.
Las empresas de energía eléctrica de todo el mundo suelen utilizar CA trifásica para distribuir electricidad. A pesar de que entrega CC variable de la CA entrante, un rectificador de onda completa o puente no entrega CC al voltaje constante necesario para alimentar la mayoría de los equipos eléctricos y electrónicos modernos. Por lo tanto, un condensador de depósito generalmente está conectado al extremo de salida del rectificador para suavizar el voltaje ondulado. Por ejemplo, en un hogar estadounidense típico, la CA trifásica de los circuitos eléctricos principales pasa a través de tres pares de diodos de potencia. La CC resultante se suaviza y se entrega a un voltaje suficientemente constante para su uso al pasarlo a través de un condensador de suavizado.