La unión P-N La unión P-N en equilibrio - + Semiconductor tipo P

Presentación del tema: "La unión P-N La unión P-N en equilibrio - + Semiconductor tipo P"— Transcripción de la presentación:

1 La unión P-N La unión P-N en equilibrio - + Semiconductor tipo P Semiconductor tipo N

2 La unión P-N - La unión P-N en equilibrio Zona de transición
+ + + + - - + - + - + - + + - + - - - + - + + + + - - - + Semiconductor tipo P - + Semiconductor tipo N Al unir un semiconductor tipo P con uno de tipo N aparece una zona de carga espacial denominada ‘zona de transición’. Que actúa como una barrera para el paso de los portadores mayoritarios de cada zona.

3 La unión P-N Polarización de la unión P-N:
Polarizar un dispositivo o componente electrónico es aplicar un campo eléctrico o una diferencia de potencial entre sus terminales. Generalmente la diferencia de potencial aplicada es corriente directa (DC).

4 La unión P-N N P La unión P-N polarizada inversamente
+ + + + - - - + + + - + - + + - + - - - + - + - + + + - - + - La zona de transición se hace más grande. Con polarización inversa no hay circulación de corriente.

5 La unión P-N N P La unión P-N polarizada en directa
+ + + + - - - + + + - + - + + - + - - - + - + - + + + - - + - La zona de transición se hace más pequeña. La corriente comienza a circular a partir de un cierto umbral de tensión directa.

6 La unión P-N N P La unión P-N polarizada en directa
+ + + + - - + + - + - + - + + - + - - - + - + + + + - - - + Concentración de huecos Concentración de electrones La recombinación electrón-hueco hace que la concentración de electrones en la zona P disminuya al alejarse de la unión.

7 La unión P-N P N Conclusiones:
Aplicando tensión inversa no hay conducción de corriente. Al aplicar tensión directa en la unión es posible la circulación de corriente eléctrica. P N DIODO SEMICONDUCTOR

8 Diodos rectificadores
Son un grupo importante de diodos semiconductores, se conocen también como diodos de propósito general. Su funcionamiento se explica por medio de una curva V-I + - V I Abierto (R = ∞) + - V I Corto (R = 0) + - I V Resistencia (R) + - V I Batería I + - V Fuente Corriente

9 Curva V-I característica de los diodos
Diodos rectificadores Curva V-I característica de los diodos iD [mA] VD [Volt.] IS = Corriente Saturación Inversa K = Cte. Boltzman (1.38x10-23J/K) VD = Voltaje diodo q = carga del electrón T = temperatura (ºK) ID = Corriente diodo

10 Curva V-I característica para el Silicio y el Germanio
Diodos rectificadores Curva V-I característica para el Silicio y el Germanio V [Volt.] 1 0.25 -0.25 i [mA] 0.5 Ge Si Ge: mejor en conducción Si: mejor en bloqueo -0.8 -0.5 i [A] V [Volt.] -10 i [pA] Ge Si

11 Aproximaciones del diodo
Diodos rectificadores Aproximaciones del diodo Diodo ideal I V Ideal

12 Aproximaciones del diodo
Diodos rectificadores Aproximaciones del diodo Potencial de barrera I V Sólo Voltaje de codo Ge = 0.3 Si = 0.6

13 Aproximaciones del diodo
Diodos rectificadores Aproximaciones del diodo Modelo completo I V voltaje de codo y Resistencia directa

14 Aproximaciones del diodo
Diodos rectificadores Aproximaciones del diodo Modelo completo Vs curva real I V Curva real (simuladores, análisis gráfico) I V voltaje de codo y Resistencia directa

15 Restricciones de los diodos
Diodos rectificadores Restricciones de los diodos Corriente máxima Límite térmico, sección del conductor I Voltaje inverso máximo Ruptura de la Unión por avalancha V 600 V/6000 A 1000 V /1 A 200 V /60 A

16 Parámetros encontrados en hojas de fabricante
Diodos rectificadores Parámetros encontrados en hojas de fabricante Vd id iS VR IOmax VR = 1000V Voltaje inverso máximo IOMAX (AV)= 1A Corriente directa máxima VF = 1V Caída de voltaje directa IR = 50 nA Corriente inversa VR = 100V Voltaje inverso máximo IOMAX (AV)= 150mA Corriente directa máxima VF = 1V Caída de voltaje directa IR = 25 nA Corriente inversa

17 Parámetros encontrados en hojas de fabricante
Diodos rectificadores Parámetros encontrados en hojas de fabricante Tiempo de recuperación inversa Alta frecuencia Baja frecuencia trr = tiempo de recuperación inversa A alta frecuencia se aprecia un intervalo en el cual el diodo conduce corriente inversa.

18 Diodos rectificadores
Tiempo de recuperación inversa en la unión PN P N - - - + + + + - - - + + + + - + - + + - + - - - + - + - + + + - - + Para que el diodo deje de conducir es necesario extraer los portadores minoritarios de las proximidades de la unión. El diodo conduce en sentido inverso durante un cierto tiempo: recuperación inversa.

19 Circuitos con diodos rectificadores
Rectificador de media onda VS t VE VS + - ID VD t

20 Circuitos con diodos rectificadores
Rectificador de media onda VS t Vdc

21 Circuitos con diodos rectificadores
Rectificador de onda completa

22 Circuitos con diodos rectificadores
Rectificador de onda completa VL t Vdc D1 D2

23 Circuitos con diodos rectificadores
Rectificador de onda completa en puente

24 Circuitos con diodos rectificadores
Rectificador de onda completa en puente VL t Vdc D1, D3 D1,D3 D2,D4