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CONFIGURACIONES DE DIODOS EN SERIE Y PARALELO CON ENTRADAS DE DC Cristhian Jesus Campos Campos [email protected] Universidad De Las Fuerzas Armadas “ESPE-L”,Ingenieria Mecatronica Electronica General.

RESUMEN: En esta práctica de laboratorio realizamos pruebas y mediciones con la conexión del diodo en serie y paralelo, el diodo utilizado era el diodo 1N4001.Para la realización de la practica aparte del diodo utilizamos diversas resistencias. Esta práctica de laboratorio tiene como objetivo la conexión sencilla en serie y paralelo de un diodo y resistencias, en la cual realizamos distintas evaluaciones a los voltajes y las corrientes respectivas de los componentes para observar el comportamiento del diodo en cada una de las configuraciones. Los circuitos fueron ensamblados en protoboard y se utilizó un multímetro para medir tanto los valores de salida como cada una de las incógnitas impuestas en el circuito.

elementos básico en la construcción de circuitos en donde es muy necesario proteger los componentes de corrientes inversa que pueden llegar a afectar el rendimiento del sistema en si o arriesgar la integridad de algunos componentes altamente sensibles. Los diodos rectificadores de silicio más comunes son los diodos 1N4001 y 1N4007, de los cuales usamos el 1N4001en la pruebas, en dichas pruebas evaluamos el rendimiento y funcionamiento de este y documentamos los resultados obtenidos mediante el multímetro

MARCO TEORICO PALABRAS CLAVE: saturacion,diodo 1N4001,

corriente

inversa

de

ABSTRACT: In this lab we test and measurement with connection in series and parallel diode, diode used was 1N4001.Para diode conducting separate diode practice use various resistances. This lab aims at simple series and parallel connection of a diode and resistors, which perform various evaluations to the voltages and currents of the respective components to observe the behavior of the diode in each of the configurations.

DIODO RECTIFICADOR 1N4001 Este es uno de los diodos más comúnmente utilizados y sencillos. Se usa habitualmente como protección contra voltaje inverso. Es un estándar en infinidad de fuentes de alimentación, conversores DC a DC y proyectos con placas de prueba (breadboards). Esta clasificado como para soportar hasta 1A/50V.

The circuits were assembled on breadboard and multimeter was used to measure both output values as each of the unknowns imposed on the circuit. KEY WORDS: reverse saturation current ,1N4001 diode,

I.

INTRODUCCION

Un diodo es un dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una dirección con características similares a un interruptor. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua. Son ampliamente utilizados en la electrónica moderna, convirtiéndose casi en un

POLARIZACION DIRECTA Si aplicamos una diferencia de tensión entre sus patillas, superior a Von (0,7 V para diodos de Silicio y 0,3 V para diodos de Germanio) entonces el diodo dejará pasar la corriente en el sentido ánodo->cátodo. POLARIZACION INVERSA Si aplicamos una diferencia de tensión negativa entre sus patillas, superior a Vr (tensión de

ruptura) el diodo también dejará pasar la tensión a costa de habernos "fundido" dicho diodo.

voltaje equivalentes al activación para cada diodo

valor

de

CORRIENTE INVERSA DE SATURACION EN DIODOS En polarización inversa es más difícil la conducción, porque el electrón libre tiene que subir una barrera de potencial muy grande de “n” a “p” al ser mayor el valor de W. Entonces no hay conducción de electrones libres o huecos, no hay corriente. En esta situación tenemos que tener en cuenta la generación térmica de pares electrón-hueco. Los pocos electrones generados térmicamente pierden energía y bajan de “p” a “n”, es la "Corriente Inversa de Saturación" (IS) que es muy pequeña.

Es más recomendable incluir la caída (de 0.7v para silicio) a través de cada diodo en “encendido” y dibujar una línea través de cada diodo en estado “apagado” o abierto.

CONEXIÓN DE DIODOS EN SERIE En muchas aplicaciones de alto voltaje, un diodo comercialmente disponible no puede dar la especificación de voltaje requerida, por lo que los diodos se conectan en serie para aumentar las capacidades de bloqueo inverso.

Inicialmente el método de sustitución se utilizara con el fin de asegurar que se determinen el voltaje y los niveles de corriente adecuados. Por ejemplo.

PROTOBOARD

Metodología de solución 

 

se determina el estado del diodo, ¿Cuáles diodos están “encendidos” y cuales “apagados?. Se sustituye el diodo por el valor de tensión equivalente. Se determinan los parámetros restantes de la red.

En general un diodo está en estado “encendido” si la corriente establecida por las fuentes aplicadas es tal que su dirección concuerda con la flecha del símbolo, y VD>0.7 v para el silicio y VD>0.3v para el germanio. 

Para cada configuración, se remplazara mentalmente los diodos por fuentes de

Con una protoboard, nos olvidamos del trabajo de soldar, y sólo nos limitamos a introducir los terminales de nuestros componentes electrónicos en las perforaciones que trae.

Tenga mayor o menor tamaño (salvo que sea muy pequeña), toda protoboard tiene una o dos filas de perforaciones exteriores y dos series de perforaciones interiores

B. Materiales y Equipos 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Para realizar nuestras propias conexiones podemos emplear simples cables pelados, o bien utilizar unos cables que vienen ya preparados para este trabajo. Se trata de unos cables de longitud fija, los cuales tienen en los extremos unos contactos que facilitan ese trabajo de “pinchar” en la placa de prototipado.

Diodo 1N4001(4) Resistencia (2kΩ,1kΩ,0.47kΩ) Cable utp de conexión protoboard multimetro Fuente variable DC

C. Diagramas eléctricos Vo

VCC D2

+

1N4001

R1 2kΩ

VCC

DESARROLLO DE CONTENIDOS

A. Objetivos 1) Comprender y analizar, mediante la práctica el funcionamiento y comportamiento de un diodo rectificador en configuraciones tanto en serie como en paralelo aplicando la teoría vista en Electrónica General. 2) Plantear y escoger un circuito base con elementos básicos tales como lo son el diodo rectificador (1N4001) y resistencias ya sea en serie o en paralelo para obtener resultados prácticos de análisis de voltaje o corriente pedidos en el ejercicio. 3) Analizar y comprobar la información indicada durante el transcurso del curos de electrónica general acerca del funcionamiento del diodo y su rol en las configuraciones en serie y paralelo. 4) Complementar la información recibida en el transcurso del curso, haciendo observaciones de primera mano destinadas a entender cómo funciona los diodos rectificadores y como estos pueden utilizarse en circuitos más grandes para evitar daños por corrientes inversas.

10V

U2 +

1.574m

D3

A

1N4001

Id Practica # 2 conexion paralelo

D4 1N4001

R3 2kΩ R4 2kΩ

Vo R5 2kΩ

V -

II.

V -

Practica #1 DC 1e-009Ohm conexion en serie

+

1N4001

R2 2kΩ 9.383

D1

6.294

20V

D. Procedimiento 1)

2)

3)

4)

Realizar previamente los cálculos de los dos circuitos mediante la metodología de solución ya explicada anteriormente para poder comparar los resultados obtenidos. Ubicar y conectar os componentes de los circuitos en el protoboard. Una vez verificadas las conexiones se colca la fuente de alimentación DC con el voltaje preestablecido. Mediante el multímetro se proceden a hacer las mediciones respectivas de cada circuito.

E. Análisis Práctica 1

U3

corriente en serie, con esto evitamos daños en nuestro equipo de medición.

Bibliografia

Práctica 2

1. Robert L. Boylestad “Electrónica Teoría de Circuitos”, 8va. ed, Pearson, Cap 2, 2. http://rduinostar.com/documentacion/general/ protoboard-que-es-y-como-funciona/ 3. http://www.buenastareas.com/ensayos/Diod os-Serie-y-Paralelo/2782280.html 4. http://www.reflexiona.biz/shop/compone

ntes-varios/360--diodo-rectificador1n4001.html

Conclusiones 





Comprendimos el funcionamiento de un diodo rectificador tras analizar los resultados obtenidos en las pruebas realizadas Se analizaros las configuraciones serie y paralelo de los diodos mediante materiales básicos como resistencias y fuentes DC. Analizamos y comparamos los resultados obtenidos analíticamente, mediante el multisim y mediante los instrumentos de medición en la practica

Recomendaciones

Antes de conectar las fuentes verificar que las resistencias soporten la potencia del circuito para evitar q se quemen. Entre el ensamblado de un circuito a otro circuito apagar la fuente de alimentación. Recordar siempre que las mediciones de voltaje se las hacen en paralelo y las de