Diodo De Potencia.

Un diodo semiconductor es una estructura P-N que, dentro de sus límites de tensión y 
corriente, permite la circulación de corriente en un único sentido. Detalles de funcionamiento, 
generalmente despreciados para los diodos  de señal, pueden ser  significativos para 
componentes de mayor potencia, caracterizados por un área mayor (para permitir mayores 
corrientes) y mayor longitud (para soportar tensiones inversas más elevadas). 

Como se puede observar en la figura anterior, el diodo está  formado por una sola unión PN, aunque la estructura de un diodo de potencia es algo diferente a la de un diodo de señal, puesto que en este caso existe una región N intermediaria con un bajo dopaje. El papel de esta región es permitir al componente soportar tensiones inversas más elevadas. Esta 
región de pequeña densidad de dopaje dará al diodo una significativa característica resistiva en polarización directa, la cual se vuelve más significativa cuanto mayor sea la tensión que ha de soportar el componente. Las capas que hacen los contactos externos son altamente dopadas, para obtener un contacto con características óhmicas y no del tipo semiconductor.



La figura siguiente muestra el símbolo y la característica estática corriente-tensión de  un diodo de potencia. 

La tensión VF que se indica en la curva estática corriente-tensión se refiere a la caída de tensión cuando el diodo está conduciendo (polarización directa). Para diodos de potencia, ésta tensión de caída en conducción directa oscila aproximadamente entre 1 y 2 Volts. Además, esta caída depende de la corriente que circule, teniéndose una característica corriente - tensión bastante lineal en la zona  de conducción. Esta relación se  conoce como la resistencia en conducción del diodo, abreviada por  Ron y que se puede obtener como el inverso de la 
pendiente de la asíntota de la curva estática en la zona de polarización directa. La tensión VR representa la tensión de ruptura del dispositivo (“Breakdown Voltage”) o, lo que es lo mismo, la máxima tensión inversa que puede soportar el diodo cuando  éste está bloqueado (polarización inversa).  
Un diodo de potencia puede soportar tensiones inversas elevadas. Si se supera el valor de tensión de ruptura  especificado por el fabricante, el diodo puede llegar a destruirse por excesiva circulación de corriente inversa y en definitiva, por excesiva disipación de potencia. 


Los diodos de potencia pueden llegar a soportar  tensiones de ruptura de kiloVolts (kV), y pueden conducir corrientes de kiloAmperes  (kA). Evidentemente, el tamaño del diodo condiciona sus características eléctricas, llegándose a tener diodos con tamaños del orden de varios cm`2


Como ya se ha mencionado, los diodos son interruptores unidireccionales en los cuales no puede circular corriente en sentido contrario al de conducción. El único procedimiento de control consiste en invertir la tensión ánodo cátodo, no disponiendo de 
ningún terminal de control.


Recuperacion Inversa: El paso de conducción a bloqueo no se efectúa instantáneamente. Cuando el diodo conduce una corriente I en polarización directa, la zona central de la unión está saturada de portadores mayoritarios, y aunque un circuito externo fuerce la anulación de la corriente aplicándole una tensión inversa, cuando la corriente pasa por cero aún existe una cantidad de portadores que cambian su sentido 
de movimiento y permiten la conducción de una corriente inversa durante un tiempo, denominado tiempo de recuperación inverso (trr), 
Los parámetros definidos en el proceso de bloqueo dependen de la corriente directa, de la derivada de la corriente (di/dt) y de la tensión inversa aplicada. El tiempo de recuperación de un diodo normal es del orden de 10 µs, siendo el de los diodos rápidos 
del orden de algunos nanosegundos.




Recuperación Directa:Es otro fenómeno de retardo  de menor importancia que el anterior, cuando el diodo pasa de bloqueo a conducción, 
En el proceso de puesta en conducción, la respuesta del diodo es inicialmente de bloqueo a la corriente. Siendo esta respuesta quien provoca una sobre tensión Vfp, 
ocasionada por la modulación de la conductividad del diodo durante la inyección de portadores minoritarios. Así el diodo se asemeja a una resistencia donde su valor decrece con el tiempo. Esta resistencia equivalente  está relacionada con la concentración de portadores minoritarios inyectados. Por tanto Vfp depende de la anchura y resistividad de la zona central del diodo.