Cálculo de corriente a través de un diodo

Índice de contenidos

Corriente a través de un diodo ideal:
Corriente a través de diodos no ideales:
Efecto de la temperatura en las características directas del diodo:
Efecto de la temperatura en las características inversas del diodo:

Corriente a través de un diodo ideal:

La ecuación del diodo da una expresión para la corriente a través de un diodo en función del voltaje. La ley del diodo ideal, expresada como se muestra a continuación

Donde,

I = la corriente neta que fluye a través del diodo

I0 = Corriente de saturación inversa

V = voltaje aplicado a través de las terminales del diodo

q = valor absoluto de la carga del electrón

k = constante de Boltzman y

T = temperatura absoluta (K).

La corriente de saturación inversa (I0) es un parámetro extremadamente importante que diferencia un diodo de otro. I0 es una medida de la recombinación en un dispositivo. Un diodo con una recombinación mayor tendrá un I0 mayor.

Tenga en cuenta que,

I0 aumenta a medida que aumenta T y

I0 disminuye a medida que aumenta la calidad del material.

A 300K, kT/q = 25,85 mV, llamado Voltaje Térmico.

Corriente a través de diodos no ideales:

Para diodos reales, la expresión se convierte en,

Donde,

n = factor de idealidad, un número entre 1 y 2 que normalmente aumenta a medida que disminuye la corriente.

Efecto de la temperatura en las características directas del diodo:

La curva característica de un diodo de Si se desplaza hacia la izquierda a razón de -2,5 mV por grado centígrado de cambio de temperatura en la región de polarización directa.

Como se muestra en el gráfico anterior, las curvas a diferentes temperaturas se muestran separadas solo con fines ilustrativos. La curva se desplaza hacia la izquierda a razón de -2,5 mV por grado centígrado de cambio de temperatura. Por lo tanto, si la temperatura aumenta desde la temperatura ambiente (25 °C) hasta 80 °C, la caída de tensión en el diodo será (80-25) x 2,5 mV = 137,5 mV.

Efecto de la temperatura en las características inversas del diodo:

En la región de polarización inversa, la corriente de saturación inversa de los diodos de Si y Ge se duplica por cada aumento de temperatura de 10 °C. Suponga un aumento de temperatura de 25 °C a 85 °C, donde la corriente de saturación inversa a 25 °C es de 100 nA. La temperatura aumenta en 60 °C (25 °C a 85 °C), que es 6 x 10. Por lo tanto, la corriente de saturación inversa aumentaría en un factor de 26 = 64. Por lo tanto, la corriente de saturación inversa a 85 °C será 100 nA x 64 = 6400 nA.

A continuación se muestra un gráfico que muestra la variación de la corriente de saturación inversa con la temperatura.

Del gráfico anterior, está claro que la corriente de saturación inversa aumenta con el aumento de la temperatura. El gráfico también muestra cómo cambia el voltaje de ruptura inversa con la temperatura. En el gráfico anterior se indica que la tensión de ruptura inversa aumenta con el aumento de la temperatura. Sin embargo, solo es cierto para los diodos de avalancha. El voltaje de ruptura inversa para los diodos Zener disminuye con un aumento de la temperatura.