01 · Punto de partida
Dos diodos bien puestos valen una placa
Una pila al revés mata electrolíticos y micros en segundos; dos fuentes peleando se dañan entre sí. Ambas tragedias se evitan con diodos de $5: uno en serie para la inversión, dos en OR para las fuentes. Este taller los monta, los mide y los deja instalados en tus proyectos.
Regla del taller: toda fuente que entra a tu mesa pasa por protección; todo proyecto con dos fuentes lleva OR (o decisión explícita).
- ¿Cómo protege un diodo en serie?
- ¿Cuánto cuesta en tensión y calor?
- ¿Cómo elige el OR la fuente mayor?
- ¿Qué mido para darlo por bueno?
02 · Protección serie
El guardián de la entrada
Diodo en serie con el + (ánodo a la fuente, cátodo al circuito): con polaridad bien conduce perdiendo ~0,7 V; al revés bloquea con ~0 V y 0 mA en todo. Diseño 9 V/500 mA: 1N4007, Vout = 8,3 V, P = 0,35 W.
| Decisión | Elegido | Motivo |
|---|---|---|
| Tipo | 1N4007 | 1 A/1000 V sobrados, barato |
| Pérdida | 0,7 V y 0,35 W | Aceptable a 9 V; con 3,3 V usar Schottky |
| Verificación | Vout 8,3 V / 0 V al revés | Bloqueo total invertido |
03 · OR de fuentes
Que gane la mayor, sin pelear
Cada fuente con su diodo (ánodos a fuentes, cátodos juntos al circuito): la mayor menos Vf alimenta; la otra queda bloqueada (su diodo en inversa). Sin diodos, circularía corriente entre ellas.
| Estado | Vout | Quién alimenta |
|---|---|---|
| Ambas presentes | 8,6 V | La de 9 V (8,6 > 4,6) |
| Cae la 9 V a 4 V | 4,6 V | La de 5 V toma sola |
| Solo 5 V | 4,6 V | La de 5 V |
Conmutación automática y sin chispa: cuando 9 − 0,4 < 5 − 0,4 (o sea, 9 < 5 en fuentes), cambia. Con diodos iguales decide la fuente mayor, punto.
04 · Taller medido
Rutina de verificación
- 1Protección: directa e inversa.
Fuente bien: Vout = Vs − 0,7. Fuente invertida (¡con cuidado!): 0 V y 0 mA en todo. Probar la inversa una vez valida para siempre.
- 2OR: cada fuente sola.
Desconectar una por vez: Vout debe seguir la presente menos Vf. Anotar ambas.
- 3OR: conmutación.
Bajar la mayor (potenciómetro o pila gastada) hasta que tome la otra: el cambio debe ser limpio, sin zona muerta.
- 4Calor bajo carga.
Tacto en diodos a plena corriente: P = Vf×I contra nominal. Tibio = sano.
05 · OR y protección en código
Predecir Vout y pérdidas
Funciones de protección serie y OR con diodos iguales o distintos:
Python en tu navegador. Cargá tus fuentes y ejecutá quién gana.
def proteccion(vs, vf=0.7, i_a=0.5):
print(f"Serie: Vout={vs-vf:.1f}V P={vf*i_a*1000:.0f}mW | Al revés: 0V 0mA")
return vs - vf
def or_diodos(fuentes, vf=0.4):
# fuentes: lista de V. Gana la mayor menos su Vf.
salidas = [(v, v - vf) for v in fuentes]
gana = max(salidas, key=lambda x: x[1])
print(f"Fuentes {fuentes} -> gana {gana[0]}V, Vout={gana[1]:.1f}V")
return gana[1]
proteccion(9)
or_diodos([9, 5])
or_diodos([4.0, 5])Con or_diodos([12, 9]) a 1 A Schottky: ¿Vout? ¿P en el ganador?
Pérdidas comparadas serie vs Schottky
Cuánto cuesta proteger según el diodo, a 500 mA:
for nombre, vf in [("1N4007", 0.7), ("Schottky", 0.35)]:
print(f"{nombre}: pierde {vf}V y {vf*0.5*1000:.0f}mW @500mA")06 · Analogía programador
Firewall y failover
- 1Serie = firewall.
Deja pasar lo legítimo (con costo de inspección = Vf), bloquea lo malformado (inversión).
- 2OR = failover activo-pasivo.
El de mayor prioridad atiende; si cae, el otro toma sin intervención. Sin split-brain.
- 3Vf = overhead.
La protección cuesta latencia/energía siempre: se presupuesta, no se lamenta.
07 · Exploración
Laboratorio: guía de las 2 apps
Elegí la aplicación: el laboratorio da diseño, medición esperada y criterio de aprobado para tu taller.
App → taller
app → veredicto
Protección 9 V: 1N4007, 8,3 V bien y 0 al revés.
Preguntas para explorar
- ¿Qué mide distinto un diodo de protección puesto al revés?
- ¿Por qué el OR necesita un diodo por fuente y no uno solo?
- ¿Cuándo conviene Schottky en vez de 1N4007 en cada app?
Ver respuestas sugeridas
- 0 V siempre (bloquea lo bueno también): directa e inversa dan lo opuesto a lo esperado. Girarlo lo arregla.
- Porque sin diodo propio, la mayor carga a la menor por el nodo común. Cada diodo es una válvula de su fuente.
- Con fuentes bajas (≤ 5 V) donde 0,7 V duele, o con amperios donde 0,4 W por diodo importan.
08 · Comprensión
Confusiones frecuentes
«El OR suma las tensiones»
No: elige la mayor menos Vf. Sumar sería serie (Tema 34, curso 2). OR = máximo, no suma.
«Protección una vez y listo para siempre»
El diodo protege inversión, no sobrecorriente ni sobretensión: fusible y nominal siguen vigentes (Tema 33, curso 3).
«Con diodos iguales no importa el orden»
En OR sí: cada diodo va en su fuente con cátodos juntos. Un cátodo al revés bloquea su rama para siempre.
«Vf despreciable siempre»
A 9 V sí (8 %); a 3,3 V es 21 %: duele. Con fuentes bajas se recalcula o se usa Schottky/MOSFET.
09 · Práctica guiada
Ejercicios de taller
Ejercicio 1: proteger 12 V / 1 A
Elegí diodo (1N4007 vs Schottky 3 A), calculá Vout y P, y describí la prueba inversa. Verificá con proteccion().
Ver solución razonada
Schottky 3 A (0,45 V/0,45 W) mejor que 1N4007 (0,8 V/0,8 W al límite térmico). Vout ≈ 11,55 V. Prueba inversa: 0 V/0 mA una vez.
Ejercicio 2: OR 12/9 con 1 A
Con or_diodos([12, 9]) Schottky: ¿Vout? ¿P en el ganador? ¿Cuándo toma la de 9?
Ver solución
Vout ≈ 11,6 V; P ≈ 0,4 W. Toma la de 9 cuando la de 12 cae bajo ≈ 9 V (igualan salidas: 12−x−0,4 = 9−0,4).
Ejercicio 3: medir conmutación
Montá el OR 9+5 y bajá la 9 V con potenciómetro (o pila gastada). Anotá Vout en 3 puntos. ¿Hay salto o es continuo?
Ver solución
Continuo: 8,6 → ~4,6 sin escalón (un diodo cede mientras el otro toma). Zona de ambos conduciendo apenas: normal y breve.
10 · Síntesis
Ideas para recordar
- Serie: conduce bien, bloquea al revés; cuesta Vf + P.
- OR: un diodo por fuente, gana la mayor − Vf, conmutación limpia.
- Con fuentes bajas, Schottky o MOSFET: 0,7 V duele.
- Verificar directa + inversa + conmutación + calor.
- Toda fuente a tu mesa lleva protección; dos fuentes llevan OR.
Diodos aplicados de punta a punta. Ahora, los que emiten: en el próximo tema, LED con dimensionado fino.