manutenção eletronica

CAPÍTULO 2 - DIODO DE POTÊNCIA :

2.1 - CARACTERÍSTICAS DO DIODO :

O diodo de potência tem uma importância muito grande em circuitos eletrônicos de potência. Ele pode ser utilizado em retificadores ( conversor CA/CC ), como diodo de retorno ( freewheeling diode - transferência de energia ), isolador de tensão, etc.
Em algumas análises, o diodo pode ser assumido como uma chave ideal mas, sempre observando que este componente tem algumas limitações.
O diodo de potência tem configuração similar ao diodo de sinal, sendo que opera em uma faixa de potência bem maior que o diodo de sinal. Na formação deste diodo, são utilizados três processos de dopagem no mesmo componente. Inicialmente há uma forte dopagem da região n que forma o catodo do diodo; uma dopagem, de menor intensidade, forma uma camada intermediária responsável pela barreira de potencial do diodo. A terceira dopogem que utiliza o processo de difusão, tem a função de formar o anodo do diodo ( região p ).
A área do anodo varia de acordo com o valor de corrente que este deverá suportar.
Para diodos que suportam milhares de ampères, a área pode ter vários cm2.
A velocidade de chaveamento é menor, no diodo de potência, quando comparado com o de sinal.
I

A

A

p
Vr

n

V
Vk

K

K

(a)

(b)

(c)

Figura 1.7 : a) estrutura; b) símbolo; c) característica VxI do diodo

A característica VxI do diodo pode ser representada pela expressão :

I D = I S .( eVD /ηVT − 1)

(1.1.)

1

onde :
ID

⇒ corrente através do diodo

VD

⇒ tensão sobre o diodo

IS

⇒ corrente de fuga ( 10-15 A ≤ IS ≤ 10-6 A )

η
⇒ coeficiente de emissão ( 1 a 2 ) : depende do tipo de material de que é construído o diodo
VT

⇒constante de tensão térmica
VT = k.T

temperatura absoluta constante de Boltzmann = 1,3806x10-23J/K

VT ( 25° C ) ≅ 25,8mV

2.1.1 - CARACTERÍSTICA DE RECUPERAÇÃO REVERSA :

A corrente em uma polarização direta do diodo é devido ao efeito de