Diodos

Aquí hay un cargador. Necesitamos uno de estos para cargar la batería de un teléfono móvil. Pero espera, el móvil usa corriente que solo va en una dirección, corriente continua. Y la corriente en el enchufe cambia de dirección todo el tiempo - es corriente alterna. Necesitamos el cargador para convertir la corriente alterna en continua.

Este pequeño objeto en el cargador hace exactamente eso. Es un diodo. Echemos un vistazo a cómo funciona. El diodo consta de dos piezas de silicio. El silicio conduce la corriente con menos eficacia que un conductor, pero más eficazmente que un aislante.

El silicio es un semiconductor. Al mezclarlo con otros materiales, dopando el silicio, podemos hacer que la corriente de conducción de silicio sea mejor. La primera pieza de silicio está dopada con un material que le da más electrones negativos; está n-dopada. La otra pieza de silicio está dopada para que tenga menos electrones negativos; está dopada positivamente, p-dopada. En el silicio dopado con n tenemos electrones a los que les gusta moverse y en el silicio p-dopado hay huecos donde faltan electrones.

Ahora veamos la corriente alterna del enchufe. ¿Qué sucede cuando el circuito está conectado así, y la corriente trata de ir del polo negativo a la parte p-dopada del diodo, y de la parte n-dopada del diodo al polo positivo? Los electrones en el diodo no quieren moverse de la parte n a la parte p, sino que son atraídos hacia el polo positivo. No pasa corriente por el diodo. Ahora la corriente alterna ha cambiado de dirección. El polo positivo se ha convertido en el polo negativo.

Como el polo positivo ahora está conectado a la parte p, los electrones cargados negativamente en el diodo quieren pasar de la parte n a la parte p. Y ahora hay corriente en el circuito. Entonces, el diodo solo conduce corriente en una dirección. Estamos usando el diodo para convertir la corriente alterna en continua. Dibujemos un diagrama de cableado para ver cómo funciona esto.

Aquí tenemos un circuito eléctrico con corriente alterna desde un enchufe. Y aquí está la batería que quiere corriente continua. Primero la corriente va en esta dirección: De más a más en la batería del móvil y luego desde el menos de la batería al menos del enchufe. Entonces la corriente en el enchufe cambia de dirección. De más a menos en la batería del móvil y luego desde el positivo de la batería hasta el negativo del enchufe.

De esta manera la corriente cambia de dirección rápidamente, 50 ó 60 veces cada segundo. Pero la batería no se carga. Para que se cargue, la corriente debe ir en la misma dirección todo el tiempo. Añadimos un diodo aquí. El símbolo del diodo es una flecha y una línea recta.

La flecha muestra la dirección en la que el diodo pasa corriente. Cuando el voltaje va en una dirección, para que los electrones quieran moverse en el sentido de las agujas del reloj, el diodo los deja pasar. Pero cuando se invierte el voltaje y la corriente alterna quiere ir en la otra dirección, los electrones se quedan quietos porque el diodo no deja pasar nada de corriente. ¡Hemos creado un rectificador! Hemos convertido la corriente alterna en corriente continua. Pero el móvil solo se carga la mitad del tiempo.

El tiempo el en que el diodo deja pasar la corriente. ¿Podemos cargarlo de manera más eficiente? Miremos dentro del cargador. ¡Oh! Aquí hay varios diodos, cuatro en total. Hm, ahora que sabes lo que hace un diodo, ¿Qué crees que hacen cuatro diodos?