Componentes Electrónicos · Tema 15

Diodos: tipos

Rectificador, Schottky y señal cara a cara: caída, velocidad y corriente deciden cuál trabaja dónde.

01 · Punto de partida

Tres válvulas distintas

El 1N4007 aguanta 1 A pero tarda en cerrar; el 1N4148 conmuta en nanosegundos pero muere con 200 mA; el Schottky cae solo 0,3 V pero fuga más en reversa. Los tres “dejan pasar en un sentido”, ninguno sirve para todo. Elegir diodo es cruzar corriente × velocidad × caída con tu trabajo.

Este tema deja la tabla de decisión y el método de verificación con multímetro.

  • ¿Qué distingue a cada tipo?
  • ¿Cuándo importa la velocidad?
  • ¿0,7 V es fijo o depende?
  • ¿Cómo verifico uno con el multímetro?

02 · Tipos

Cara a cara con números

Los tres caballos de batalla.
Tipo (ejemplo)If / VrVf típicaVelocidadUso ideal
Rectificador (1N4007)1 A / 1000 V0,7–0,9 VLento (50/60 Hz)Fuentes, protección, relé
Señal (1N4148)200 mA / 100 V0,6–0,7 VRápido (ns)Lógica, compuertas, pinzas
Schottky (1N5819)1 A / 40 V0,3–0,45 VMuy rápidoConmutadas, ORing, batería

Precios similares en hobby: la diferencia no es plata, es física. Tener los tres en stock cuesta poco y resuelve todo.

03 · Parámetros

Vf, If, Vr y velocidad

Vf depende de If
0,7 V es a corrientes medias: a 10 mA son ~0,6 V, a 1 A ~0,9 V (curva Vf–If de hoja). Diseñar con el Vf a tu corriente, no con 0,7 de memoria.
If e Ifsm (pico)
Continua vs. sobrecarga breve (ej. 30 A por 8 ms en 1N4007). Los picos de arranque existen: verificar que entren en Ifsm.
Vr / PIV con margen
Tensión inversa máxima con margen ×2 (12 V → 1N4001 de 50 V sobra; red → 1N4007). Schottky: Vr bajos (40–60 V típicos).
trr: tiempo de recuperación
Cuánto tarda en bloquear al invertir: µs en rectificadores, ns en rápidos. A 50 Hz irrelevante; a 100 kHz decisivo (curso 4).

04 · Medición

Modo diodo del multímetro

  1. 1
    Roja a ánodo, negra a cátodo.

    El display muestra Vf (~0,6–0,7 Si; ~0,2–0,3 Schottky; OL/1 en LED rojos con algunos multímetros).

  2. 2
    Al revés: OL.

    Bloquea (salvo fuga alta en Schottky o germanio: sospechar si conduce notorio).

  3. 3
    Ambos lados 0 o OL: muerto.

    Corto (0 ambos) o abierto (OL ambos). Descartar sin piedad.

Directa: Vf→inversa: OL→dictamen

05 · Comparador en código

Pérdida y margen por tipo

Comparar caída y potencia a tu corriente entre los tres tipos:

Python en tu navegador. Cargá tu corriente y ejecutá el comparador.

def comparador(i_a):
    tipos = {"1N4007 (rect)": 0.8, "1N4148 (señal)": 0.65, "1N5819 (schottky)": 0.4}
    for nombre, vf in tipos.items():
        p = vf * i_a
        print(f"{nombre}: Vf={vf}V P={p*1000:.0f}mW")
    print("Menor pérdida: Schottky (pero Vr=40V max)")


comparador(1.0)
comparador(0.02)

A 20 mA, ¿cuánta potencia ahorra el Schottky frente al rectificador? ¿Justifica el cambio?

Selector por trabajo

Reglas de decisión codificadas:

def elegir_diodo(i_a, f_hz=50, vr_nec=12):
    if i_a > 0.2:
        tipo = "rectificador/Schottky de potencia"
    elif f_hz > 20000:
        tipo = "rápido (Schottky o señal)"
    else:
        tipo = "1N4148 (señal) o 1N4007 (uso gral)"
    print(f"{i_a}A {f_hz}Hz Vr{vr_nec}V -> {tipo}")
    return tipo


elegir_diodo(1.0)
elegir_diodo(0.02, 100000)
elegir_diodo(0.05)

06 · Analogía programador

Válvulas con latencia

  1. 1
    Rectificador = batch.

    Gran caudal, alta latencia (trr): para trabajo pesado y lento.

  2. 2
    Señal = fast path.

    Poco caudal, nanosegundos: para decisiones rápidas.

  3. 3
    Schottky = atajo con peaje bajo.

    Menos pérdida (Vf bajo) a cambio de límites (Vr, fuga): trade-off explícito.

07 · Exploración

Laboratorio: ¿qué diodo pide el trabajo?

Elegí el trabajo: el laboratorio recomienda tipo, justifica con números y marca la trampa de elegir mal.

SELECTOR 15

Trabajo → diodo

I × f → tipo

Tipo1N4007 (rectificador)
Por qué1 A sobrado, 50 Hz lento
Pérdida≈ 0,4 W a 500 mA
Si elegís mal4148: muere por corriente

Fuente 500 mA: 1N4007 rectificador.

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué el relé acepta cualquiera y la fuente no?
  2. ¿Qué pierde el ORing con rectificador frente a Schottky?
  3. ¿Por qué 100 kHz prohíbe el 1N4007?
Ver respuestas sugeridas
  1. El relé pide 70 mA esporádicos sin velocidad: cualquier diodo sobra. La fuente pide 500 mA continuos con calor real.
  2. 0,4 V extra de caída (0,8 vs 0,4): a 2 A son 0,8 W perdidos y menos tensión útil. Schottky paga solo.
  3. Su trr de µs no alcanza a bloquear entre ciclos: conduce al revés medio ciclo y calienta. Rápido o nada.

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«0,7 V siempre»

0,6 a 10 mA, 0,9 a 1 A: la curva manda. Diseñar caídas con el Vf a tu corriente, no de memoria.

«Más grande siempre mejor»

Un 1N4007 donde va un 1N4148 suma capacidad parásita y lentitud. Justo, no grande: cada tipo en su trabajo.

«Schottky reemplaza a todo»

Su Vr bajo (40–60 V) y mayor fuga lo excluyen de red y alta tensión. Donde entra, gana; donde no entra, muere.

«En modo diodo mide distinto que en circuito»

El multímetro prueba con ~1 mA: Vf mostrada es a esa corriente, menor que a plena carga. Sirve para orientar, no para diseñar caídas.

09 · Práctica guiada

Ejercicios de diodos

Ejercicio 1: pérdida a 1 A

Con comparador(1.0): P por tipo. ¿Qué tamaño/margen pide el rectificador? ¿Y el Schottky?

Ver solución razonada

Rect: 0,8 W (pide 2 W o disipador); Schottky 0,4 W (1 W con margen). La caída se paga en calor.

Ejercicio 2: medir tres

Modo diodo a un 1N4007, un 4148 y un Schottky (si tenés). Anotá Vf directa y reversa. ¿Coinciden con la tabla?

Ver solución

≈ 0,6 / 0,6 / 0,2–0,3 V directa; OL al revés. Si alguno da 0 ambos lados (corto) u OL ambos (abierto): descarte.

Ejercicio 3: elegir tres trabajos

Con elegir_diodo(): fuente 2 A/50 Hz, señal 5 mA/1 MHz, protección inversión 9 V/500 mA. Justificá cada elección.

Ver solución

2 A: rectificador/Schottky potencia (P manda). 1 MHz: rápido (trr manda). Inversión: 1N4007 (Vr e If sobrados, barato).

10 · Síntesis

Ideas para recordar

  • Rectificador: A y V (lento). Señal: velocidad (mA). Schottky: poca caída + rápido (Vr bajo).
  • Vf depende de If: diseñar con la curva a tu corriente.
  • P = Vf×If siempre; Vr con margen ×2.
  • Modo diodo: Vf un sentido, OL al revés.
  • comparador() + elegir_diodo() en cada decisión.

Diodos con criterio. Ahora, a usarlos: en el próximo tema, aplicaciones con diodos + taller.