Tipos de diodos: rectificador, Schottky, Zener y LED, y cómo elegir el adecuado en un circuito de potencia

Tipos de diodos: rectificador, Schottky, Zener y LED, y cómo elegir el adecuado en un circuito de potencia

Un diodo quemado se reemplaza en minutos, pero cambiarlo por uno equivocado lo vuelve a quemar. Conocer los tipos de diodos y el parámetro que decide cada elección evita ese ciclo: no basta con que el reemplazo tenga el mismo encapsulado que el original.

La guía va dirigida al aprendiz y al técnico que debe elegir o reemplazar un diodo en una fuente o en un circuito de control y no sabe cuál sirve. Al terminar sabrás distinguir los diodos de uso común, leer sus parámetros en la hoja de datos y evitar los errores de selección más repetidos.

Qué hace un diodo y por qué existen distintos tipos de diodos

Un diodo deja pasar la corriente en un solo sentido, del ánodo al cátodo, y la bloquea en el sentido contrario. Quien necesite la definición completa y el funcionamiento de la unión puede consultar el artículo de qué es un diodo del curso de electrónica de Certhana. El diodo es uno de los componentes electrónicos básicos de cualquier placa, junto a resistencias, capacitores y transistores.

Ningún diodo destaca en todo. Soportar tensiones inversas altas, conmutar rápido y perder poca tensión al conducir son metas que se contraponen, y por eso existen familias distintas. La elección correcta empieza por saber qué exige el circuito. La electrónica de potencia, que explica qué es la electrónica de potencia, aplica esa lógica en cada etapa de conversión.

Diodos de potencia: función, uso real y parámetro decisivo

La tabla resume cinco familias, el lugar donde aparecen en un equipo y el parámetro que decide la elección.

Tipos de diodos de potencia y parámetro que decide la elección

TipoFunciónDónde apareceParámetro que decide
Rectificador (1N4007)Convierte corriente alterna en continuaPuente de una fuenteCorriente directa y tensión inversa
Rápido (UF4007)Rectifica con conmutación velozFuentes conmutadas y protección de cargas inductivasTiempo de recuperación inversa
Schottky (1N5819)Rectifica con poca caída de tensiónConvertidores de baja tensión y protección contra polaridad invertidaCaída directa y tensión inversa máxima
Zener (1N4733A)Mantiene una tensión fija en sentido inversoReguladores simples y referenciasTensión Zener y potencia
LEDEmite luz al conducirIndicadores de estadoCorriente directa

Cada tipo de diodo se elige por un parámetro distinto: ningún diodo destaca en todo.

Los valores salen de las hojas de datos de los fabricantes. El 1N4007 de Vishay admite 1 A y 1000 V, con una caída directa máxima de 1,1 V. El UF4007, también de Vishay, mantiene 1 A y 1000 V pero recupera su estado de bloqueo en 75 ns. El diodo Schottky 1N5819 de Vishay soporta 1 A y 40 V con una caída máxima de 0,6 V; otros fabricantes publican otros valores, por lo que conviene leer la hoja del modelo exacto que compras.

El diodo rectificador común es el que forma un puente rectificador en una fuente de red, y su conexión y prueba tienen artículo propio. El rápido y el Schottky entran cuando el circuito conmuta a alta frecuencia, porque el rectificador común tarda más en dejar de conducir. El Schottky pierde menos tensión, pero su tensión inversa es baja y su corriente de fuga es mayor.

Caso de práctica, con datos ficticios: un circuito entrega 1 A. Con un 1N4007 que cae hasta 1,1 V, el diodo disipa 1,1 × 1 = 1,1 W. Con un 1N5819 que cae hasta 0,6 V, disipa 0,6 W. En un equipo cerrado, esa diferencia de calor decide la elección.

El diodo de potencia también se elige por su encapsulado: los axiales como el DO-41 manejan 1 A, y las corrientes mayores piden encapsulados que se atornillan a un disipador.

Cómo elegir un diodo leyendo su hoja de datos

Cómo elegir un diodo se resuelve con cinco líneas de la hoja de datos. La tabla muestra los parámetros de un diodo en la hoja de datos con el 1N4007 como ejemplo.

Parámetros de la hoja de datos de un diodo rectificador

ParámetroSímboloValor del 1N4007Qué decide
Tensión inversa repetitiva máximaVRRM1000 VQue el diodo no se perfore con la tensión inversa del circuito
Corriente directa mediaIF(AV)1 ACuánta corriente continua soporta
Caída directa máximaVF1,1 VLa pérdida y el calor
Corriente inversa máximaIR5 µALa fuga cuando el diodo bloquea
Pico no repetitivoIFSM30 a 45 A según fabricante y versiónLa carga inicial de un capacitor

Con cinco líneas de la hoja de datos se decide si un diodo sirve para un circuito.

La regla práctica es dejar margen: una tensión inversa máxima bien por encima del pico del circuito y una corriente directa mayor que la de la carga. Un transformador de 24 V de corriente alterna entrega un pico de unos 34 V (24 × 1,41), y el 1N4007 lo cubre con holgura.

Armé una fuente de banco con un transformador de 24 V de corriente alterna y cuatro diodos para el puente. ¿Me sirve el 1N4007?

En tensión sí: sus 1000 V superan el pico de unos 34 V. Revisa la corriente, porque admite 1 A de media y pierde hasta 1,1 V a esa corriente. Para cargas mayores elige diodos de más corriente, y consulta siempre la hoja de datos del fabricante.

Pregunta de la práctica

El Zener como regulador simple

El diodo Zener se diseña para trabajar en sentido inverso: al superar su tensión Zener, mantiene esa tensión casi fija. Esa es la respuesta a diodo zener para qué sirve: regula y fija referencias en circuitos de baja corriente. El 1N4733A fija 5,1 V con una tolerancia de ±5 %, soporta 1 W y se especifica a una corriente de prueba de 49 mA, con una impedancia máxima de 7 Ω.

El Zener siempre lleva una resistencia en serie que limita su corriente. Caso de práctica, con datos ficticios: con 9 V de entrada y una carga de 10 mA, se deja pasar 20 mA por la resistencia, de modo que 10 mA circulan por el Zener. La resistencia vale (9 − 5,1) ÷ 0,02 = 195 Ω, y el valor comercial cercano es 200 Ω. Si la carga se desconecta, los 20 mA pasan por el Zener y disipa 5,1 × 0,02 = 0,1 W, muy por debajo de 1 W.

Con corrientes alejadas de la de prueba, la tensión real se desvía del valor nominal, y las curvas de la hoja de datos lo muestran. Para cargas de más corriente se usa un regulador integrado como el 7805, que se trata dentro de cómo funciona una fuente de alimentación.

Errores comunes al elegir un diodo

Cinco errores concentran la mayoría de reemplazos fallidos. La práctica se limita a circuitos de baja tensión.

Errores frecuentes al elegir un diodo

Error frecuentePor qué ocurreCómo evitarlo
Usar un rectificador común en conmutación rápidaSu recuperación inversa es lenta y genera pérdidas y ruidoElegir un diodo rápido o Schottky
Schottky con tensión inversa altaSu tensión inversa máxima es baja, como los 40 V del 1N5819Comparar VRRM con el pico del circuito
Polaridad invertidaLa banda marca el cátodo y se confunde con el ánodoIdentificar la banda antes de soldar
Zener sin resistencia en serieNada limita la corriente y se supera su potenciaCalcular la resistencia con la corriente deseada
Reemplazar por aparienciaEl mismo encapsulado puede tener parámetros muy distintosComparar VRRM, corriente, VF y velocidad con la hoja del original

El mismo encapsulado no garantiza el mismo diodo: se compara siempre con la hoja de datos del original.

Preguntas frecuentes

¿Para qué sirve un diodo Zener?

Mantiene una tensión casi fija cuando trabaja en sentido inverso, por encima de su tensión Zener. Se usa como regulador simple y como referencia en circuitos de baja corriente, siempre con una resistencia en serie que limite su corriente.

¿Cuándo conviene un diodo Schottky en lugar de uno rectificador?

Conviene cuando importan la baja caída de tensión y la velocidad, como en convertidores de baja tensión y en protección contra polaridad invertida. Su limitación es una tensión inversa máxima menor y una fuga mayor que la de un rectificador común.

¿Puedo reemplazar un diodo por otro que tenga el mismo encapsulado?

No sin comparar parámetros. Dos diodos iguales por fuera pueden diferir en tensión inversa, corriente, caída directa y velocidad. Verifica esos cuatro datos en la hoja del fabricante antes de reemplazar.

¿Qué acredita la certificación de Certhana sobre diodos?

La certificación acredita conocimientos de electrónica de potencia básica, como diagnosticar diodos con multímetro y construir circuitos en protoboard o simulador. No habilita para trabajos regulados. El curso es gratuito y se paga la certificación.

Conclusión

Elegir entre los tipos de diodos es una decisión de parámetros: corriente y tensión inversa para rectificar, velocidad para conmutar, caída directa para ahorrar calor y tensión Zener para regular. Leer cinco líneas de la hoja de datos antes de reemplazar evita la mayoría de fallas repetidas. Practica con baja tensión y simuladores, y avanza solo cuando domines cada parámetro.

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