INFORME 1 - ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE ELECTRÓNICA INDUSTRIAL PRIMER INFORME – DIODOS SEMICONDUCTORES DOCENTE: ING. LOZANO RICCI LUCIO CARLOS GRUPO DE HORARIO: 01 L ALUMNOS: • Huamán Cóndor Anthony Jairo • Manco Balcázar Jesús • Sulca Acuña Waldir CALLAO, 2021 PERÚ 1

2. I. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL ✓ Analizar y comprobar las características del diodo en C.D. y C.A. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ✓ Aprender a identificar un diodo semiconductor por su forma física y su código de fábrica. ✓ Comprobar el estado de un diodo a través de mediciones con el Ohmímetro. ✓ Aplicar los diodos semiconductores en circuitos prácticos. II. MARCO TEÓRICO Un diodo es un dispositivo semiconductor que actúa esencialmente como un interruptor unidireccional para la corriente. Permite que la corriente fluya en una dirección, pero no permite a la corriente fluir en la dirección opuesta. Los diodos también se conocen como rectificadores porque cambian corriente alterna (CA) a corriente continua (CC) pulsante. Los diodos se clasifican según su tipo, voltaje y capacidad de corriente. Los diodos tienen una polaridad determinada por un ánodo (terminal positivo) y un cátodo (terminal negativo). La mayoría de los diodos permiten que la corriente fluya solo cuando se aplica tensión al ánodo positivo. En este gráfico se muestran varias configuraciones de los diodos: Cuando un diodo permite un flujo de corriente, tiene polarización directa. Cuando un diodo tiene polarización inversa, actúa como un aislante y no permite que fluya la corriente.

3. Los diodos están disponibles en varias configuraciones. Desde la izquierda: estuche metálico, soporte de montaje, estuche de plástico con correa, estuche de plástico con bisel, estuche de cristal. Extraño pero cierto: la flecha del símbolo del diodo apunta en sentido opuesto al sentido del flujo de electrones. Razón: los ingenieros concibieron que el símbolo y sus esquemas muestran la corriente que fluye desde el lado positivo (+) de la fuente de voltaje hacia el lado negativo (-). Es la misma convención que se utiliza para los símbolos de semiconductores que incluyen flechas; la flecha apunta en la dirección permitida del flujo "convencional" y contra la dirección permitida del flujo de electrones. El modo de prueba de diodos de un multímetro digital produce un pequeño voltaje entre las puntas de prueba suficiente para aplicar polarización directa a la juntura de un diodo. La caída de tensión normal es de 0.5 V a 0.8 V. La resistencia de un diodo en buen estado con polarización directa debe variar de 1000 ohmios a 10 ohmios. Cuando se aplica polarización inversa, la pantalla de un DMM muestra OL (que indica resistencia muy alta). Se asignan capacidades de corriente a los diodos. Si se supera la capacidad y el diodo falla, puede producirse un cortocircuito y a) permitir que la corriente fluya en ambos sentidos o b) interrumpir el flujo de corriente en los dos sentidos.

4. III. HOJA DE ESPECIFICACIONES DEL DIODO El diodo conduce con una caída de tensión de 0,6 a 0,7V. El valor de la resistencia interna seria muy bajo. Se comporta como un interruptor cerrado Un diodo que tuviera las características representadas en este gráfico, al aplicarle una tensión de 20 V ya dejaría pasar unos 10 mA, pero entre 20 y 35 V se ‘dispararía’ y dejaría pasar más de 60 mA.

5. IV. EQUIPOS Y MATERIALES Procedimiento 1: Medida de características estáticas y dinámicas del diodo semiconductor. Simulación usando el programa Multisim:

6. Con los datos obtenidos graficamos y tabulamos: I (mA) 10 20 40 60 80 100 200 VD (V) 0.714738 0.732587 0.750519 0.761 0.768439 0.77421 0.778924 VR (V) 1.003 2 4.001 6.001 8.001 10.001 12 Vdinamico 1.717738 2.732587 4.751519 6.762 8.769439 10.77521 12.778924

7. VD (V) VR (V) 0.8 15 VD (V) VR (v) 0.75 10 10 20 40 60 80 100 200 10 20 40 60 80 100 200 I (mA) I (mA) Vdinamnico (V) 14 12 Vdinamico 10 8 6 4 10 20 40 80 100 200 60 I (mA) Procedimiento 2: El diodo semiconductor como rectificador Simulación usando el programa Multisim:

8. Medida del Voltaje mediante uso del Osciloscopio Medida del Voltaje mediante uso del Osciloscopio para la resistencia con voltaje rectificado:

9. V. CUESTIONARIO 1. Indique que es un dispositivo puente rectificador El puente rectificador es un circuito electrónico usado en la conversión de corriente alterna en corriente continua. Consiste en cuatro diodos rectificadores, que convierten en una señal con partes positivas y negativas en una señal únicamente positiva. Un simple diodo permitiría quedarse con la parte positiva, pero el puente permite aprovechar también la parte negativa. El puente, junto con un condensador (también conocido como capacitor), permite convertir la corriente alterna continua. El papel de los cuatro diodos rectificadores es hacer que la electricidad vaya en un solo sentido, mientras que el capacitor actúa como filtro del residuo de la corriente alternada de entrada. Usualmente se suele añadir una etapa estabilizadora o reguladora de tensión, discreta o integrada. 9

10. 2. Como debería ser las medidas con el ohmímetro de un diodo en condiciones normales, diodo cruzado y diodo abierto. En polarización directa se marcará 0.7 V para diodos de germanio. En polarización inversa se marcará sobre rango, esto significa que está en buenas condiciones.

11. Si en polarización directa marca cero, esto significa que está haciendo corto circuito y está en mal estado. Si en polarización directa marca sobre rango, esto significa que está abierto y está en malas condiciones. 3. Grafique y explique 02 aplicaciones con el diodo semiconductor - Diodo Regulador de Tensión: El diodo zener es capaz de mantener en polarización inversa, la tensión zener fija, aunque varíen la tensión de entrada o varíen la resistencia de carga. En el circuito de la figura observamos que la tensión de la fuente es de 15V y la tensión en la carga es de 10V debido al zener de 10 voltios.

12. - Diodo rectificador Rectificador de media onda: Donde vemos la onda de luz recortada, solo semiciclos positivos la tensión en la resistencia.

13. V. OBSERVACIONES • Se recomienda que los instrumentos y los componentes estén en óptimas condiciones para poder tomar valores más exactos. CONCLUSIONES • En la primera experiencia se observa que el voltaje del diodo se mantiene casi estable con un valor de 0.75 V. por lo que concluimos que es una característica estática, además de estar polarizado directamente, comportándose como un corto circuito. • A medida que aumentamos el voltaje de la fuente variable notamos que solo la resistencia recibe un voltaje que varía con cada prueba. • En la segunda experiencia vemos la aplicación del diodo como rectificador de corriente al ver en la gráfica que solo deja pasar semiondas y pasando de CA a CC. VI.