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7/25/2019 Tarea final E1 - 201344892
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Tarea Final Electronica 1Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de IngenieraEscuela de Mecnica Elctrica
Electronica 1Catedratico. Ing. Helmut Chicol
Leonardo Esa Tzin Can - 201344892
I. APLICACIONES DE LOS D IODOSL ED
I-A. Diodo Led
CU ando se aplica una ddp al chip del LED los electrones
pueden moverse fcilmente slo en una direccin a
travs la juntura entre p y n. En la regin p hay muchas
cargas positivas y pocas negativas. En cambio en la regin n
hay ms cargas negativas que positivas.
Cuando se aplica tensin y la corriente empieza a fluir,
los electrones en la regin n tienen suficiente energa para
cruzar la juntura hacia la regin p. Una vez en sta, los
electrones son inmediatamente atrados hacia las cargas
positivas, de acuerdo a la ley de Coulomb, que dice que
fuerzas opuestas se atraen.
Cuando un electrn se mueve lo suficientemente cerca
de una carga positiva en la regin p, las dos cargas se
recombinan.Cada vez que un electrn se recombina con
una carga elctrica positiva, energa elctrica potencial es
convertida en energa electromagntica.
Por cada una de estas recombinaciones un quantum de
energa electromagntica es emitido en forma de fotn de luzcon una frecuencia que depende del material semiconductor.
Los fotones son emitidos en un rango de frecuencia muy
estrecho que depende del material del chip; el color de la
luz difiere segn los materiales semiconductores y requieren
diferentes ddp para encenderlos.
I-A1. Iluminacin LED para oficinas.: Las soluciones
basadas en LED ofrecen no slo flexibilidad y adaptacin,
sino proporcionan la posibilidad de adaptar la iluminacin
a las partes del da creando as un ambiente de conforto
para los empleados y de estmulo para la calidad de su
trabajo y obtener una considerable reduccin de los gastos de
electricidad y mantenimiento.
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I-A2. Iluminacin LED para hoteles: Las soluciones
basadas en LED podrn crear en los huspedes una sensacin
acogedora como si estuvieran en su casa. Al mismo tiempo
aseguran un enorme ahorro de gastos de mantenimiento y
electricidad. Las soluciones basadas en LED pueden despertar
un abanico de estados de nimo, siempre cambiante y voluble,
adecundose a cada momento y cada objetivo concreto en
especial.
Igualmente importante para el consumidor es el mantenimiento
mnimo que estos sistemas necesitan, hecho que reduce
decisivamente los costes de explotacin.
I-A3. Iluminacin LED para espacios abiertos: Son
exclusivamente adaptables y permiten a los diseadores
abandonar la iluminacin esttica del pasado y atreverse a
crear atmsferas flexibles que puedan cambiar junto con
los cambios en las estaciones del ao o en las condiciones
meteorolgicas, por ejemplo, atribuyendo igualmente ms
pompa a los das festivos.
En todo eso, con una pequea parte de la energa consumida
por las tecnologas convencionales de iluminacin.
I-A4. Iluminacin LED para industria: La buena
iluminacin en el lugar de trabajo con focos bien iluminados
en la superficie laboral es de suma importancia para la
optimizacin de la produccin. La iluminacin dinmica
garantiza la calidad del ambiente luminoso que contribuye
para la mejor concentracin de los trabajadores.
La mayor eficiencia de la iluminacin puede acelerar el
proceso de cumplimiento de las tareas laborales y disminuir
el porcentaje de los errores. Adems, ejerce una influencia
favorable sobre la seguridad e higiene laboral, reduciendo los
accidentes, las faltas de los trabajadores, cuidando su estado
general fsico y de salud.
I-A5. Iluminacin LED para establecimientos escolares:
La iluminacin LED en las salas de estudio estimula las
mentes jvenes a que se mantengan alerta, concentrados
y activos para participar en la clase. Mejora no slo la
eficiencia de los alumnos, sino su capacidad de leer ms
rpido y cometer menos errores.
La iluminacin que entre en armona con el ritmo del
nio contribuye para su mejor estado fsico. Hecho que
realmente garantiza su actitud seria con respecto al proceso
de estudios.
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II. OTROS TIPOS DE DIODOS
El diodo Shocley , tambin llamado diodo de cuatro capas,
es un dispositivo bipolar PNPN que solo dispone de dos
terminales. Este dispotivo presenta una resistencia elevada,
permaneciendo en un estado de bloqueo, hasta que alcanza
una tensin determinada de umbral.
Una vez alcanza la tensin de umbral la resistencia
del diodo baja drsticamente y permanece en estado
de conduccin mientras exista una corriente minima de
mantenimiento.
Al aplicar un tensin positiva entre nodo y ctodo se
puede observar que la unin J1 y J3 est polarizada en
directa, y la unin J2 polarizada en inversa. En estas
condiciones nicamente circula una corriente muy baja
(despreciable) y el dispositivo se encuentra cortado.
Aumentando esta tensin positiva se llega a una tensin VBO
de ruptura o avalancha donde la corriente crece de forma
abrupta y la cada de tensin decrece de la misma manera.
En este momento, el diodo ha conmutado desde el estado de
bloqueo a conduccin.
Regiones de operacion del diodo Shockley
1.- Zona directa (V >0)
1.a) Regin de corte. El diodo se encuentra en corte con unas
corrientes muy bajas. En esta regin se puede modelar como
una resistencia ROFF de valor.
1.b) Regin de resistencia negativa. Cuando la tensin entre
nodo y ctodo es suficientemente alta se produce la ruptura
de la unin con un incremento muy elevado en corriente
comportndose el diodo como si fuera una resistencia negativa
debido a la realimentacin positiva de su estructura.
1.c) Regin de saturacin o conduccin. En esta regin, la
cada de tensin entre nodo y ctodo est comprendida entre
0.5V y 1.5V, prcticamente independiente de la corriente. Se
mantendr en este estado siempre que la tensin y corriente
alcancen unos valores mnimos conocidos como niveles de
mantenimiento definidos por VH e IH.
2.- Zona inversa (V
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II-B. El diodo tunel
El diodo Tunnel se comporta de una manera muy interesante
conforme se le va aumentando una tensin aplicada en sentido
directo.
Cuando se aplica una pequea tensin, el diodo tunnel
empieza a conducir (la corriente empieza a fluir).
Si se sigue aumentando esta tensin la corriente aumen-
tar hasta llegar un punto despus del cual la corriente
disminuye.
La corriente continuar disminuyendo hasta llegar al
punto mnimo de un "valle 2....
Despus volver a incrementarse. En esta ocasin lacorriente continuar aumentando conforme aumenta la
tensin.
Este comportamiento se describe en la siguiente grafica
La regin en el grfico en que la corriente disminuye cuandola tensinaumenta (entre Vp y Vv) se llama zona de resistencia
negativa.
III. TRANSISTORES DEP OTENCIA
El funcionamiento y utilizacion de los transistores de poten-
cia es identico al de los transistores normales, teniendo como
caracteristica especiales las altas tensiones e intensidades que
tienen que soportar y, por tanto, las altas potencias a disipar.
Existen basicamente tres tipos de transistores de potencia:
Bipolar
FET
IGBTA continuacion se presentan caracteristicas principlaes de
dichos transistores
El IGBT ofrece a los usuarios las ventajas de entrada MOS,
mas la capacidad de carga en corriente de los transistores
bipolares:
Trabaja con tension
Tiempos de conmutacion bajos(alta frecuencia de funcio-
namiento)
Margen de potencia en conduccion mucho mayor (como
los bipolares)Una limitacion importante de todos los dispositivos de
potencia y concretamente de los transistores bipolares, es
que el paso de bloqueo a conduccion y viceversa no se hace
instantaneamente, sino que siempre hay un retardo.
Las causas fundamentales de estos retardos son las
capacidades asociadas a las uniones colector-base y base-
emisor y los tiempos de difusion y recombinacion de los
portandores.