Voltaje inverso máximo de diodo

Pico de voltaje inverso o PIV es el voltaje máximo que aparece a través de la diodo de unión pn cuando no es conductor. Un diodo no conduce cuando está polarizado inversamente. Esto significa que el voltaje inverso máximo es el voltaje polarizado inverso máximo a través de las terminales del diodo cuando se coloca en un circuito.

Cada diodo tiene un valor específico de PIV como se menciona en la hoja de datos proporcionada por el fabricante. En ningún caso, el voltaje polarizado inverso debe exceder este PIV, de lo contrario, puede provocar daños en el diodo. En general, el voltaje inverso máximo nominal (PIV) del diodo de silicio es mayor que el del diodo de germanio.

Analicemos ahora y encontremos el valor de PIV en el rectificador de media onda, el rectificador de onda completa con derivación central y el rectificador de puente uno por uno.

Índice de contenidos

Tensión inversa máxima en rectificador de media onda
Voltaje inverso máximo en el rectificador de onda completa con toma central
Tensión inversa máxima en puente rectificador

Tensión inversa máxima en rectificador de media onda

Para tener una idea de PIV, debemos enfocar el voltaje que aparece en los terminales del diodo cuando no es de conducción, es decir, polarizado inversamente. Entonces, para este caso, el diodo puede reemplazarse por un interruptor abierto como se muestra a continuación.

Puede verse en el diagrama de circuito anterior que el voltaje que aparece a través del terminal del diodo durante la condición de polarización inversa es igual a VmSinωt, es decir, medio ciclo negativo del voltaje de suministro de CA sinusoidal. Dado que el valor máximo del suministro de CA sinusoidal es Vm, el voltaje polarizado inverso máximo a través del diodo también es igual a Vm. Por lo tanto, el voltaje inverso pico del diodo en el rectificador de media onda es igual al valor pico del voltaje de suministro.

Voltaje inverso máximo en el rectificador de onda completa con toma central

En primer lugar, debemos reemplazar el diodo por un interruptor abierto para simular una condición de polarización inversa para obtener el PIV del diodo.

Tenga en cuenta que hemos reemplazado el diodo D1 por un interruptor abierto para simular su condición de polarización inversa durante el medio ciclo negativo del voltaje de suministro. También puede reemplazar D2 por un interruptor abierto, ya que no conduce durante el medio ciclo positivo de suministro.

Puede pensar que, dado que el diodo D1 está conectado entre la derivación central y un terminal secundario, el voltaje que aparece en este terminal de diodo durante el semiciclo negativo del voltaje de alimentación será igual a la mitad del voltaje que aparece en los terminales secundarios del transformador. Pero también debe tenerse en cuenta que D1 está conectado a la fuente a través de D2 y el punto ‘A’ ya que el diodo D2 está conduciendo. Por lo tanto, el voltaje a través del diodo D1 no será igual al voltaje entre la derivación central y el terminal secundario A, sino que será igual al voltaje de suministro total. Por lo tanto, la tensión máxima a la que se somete D1 durante su condición de polarización inversa es igual al valor máximo de la tensión de alimentación, es decir, Vm. Como se supone que la relación de giro del transformador es 1:1, el voltaje entre la toma central y un terminal secundario, es decir, A y O, será (VmSinωt)/2. Por lo tanto, el voltaje inverso pico del diodo en el rectificador de onda completa con derivación central es el doble del voltaje del terminal secundario del transformador.

Tensión inversa máxima en puente rectificador

La siguiente figura muestra el diagrama de circuito del puente rectificador de onda completa.

Procedamos de la misma manera que en el rectificador de media onda y de onda completa con derivación central. Así que considere el siguiente circuito.

En la figura anterior, los dos diodos están en cortocircuito. Dado que durante el medio ciclo positivo de la tensión de alimentación, los dos diodos diagonalmente opuestos conducen, por lo tanto, están en cortocircuito. Ahora puede ver fácilmente que el voltaje a través de cada uno de los dos diodos escariados es igual al voltaje de suministro y que tienen polarización inversa. Por lo tanto, el voltaje polarizado inverso máximo a través de cada uno de los diodos no conductores es igual al valor máximo del voltaje de suministro. Por lo tanto, el voltaje inverso pico del diodo en el puente rectificador es igual al valor pico del voltaje de suministro.

Por lo tanto, el voltaje inverso máximo del diodo en media onda, onda completa con derivación central y puente rectificador son Vm, Vm y Vm, respectivamente, donde Vm es el valor máximo del voltaje de suministro.