O que é um diodo de potência?
Um diodo de potência é um dispositivo semicondutor cristalino usado principalmente para converter corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC), um processo conhecido como retificação. Encontrado nos circuitos de fonte de alimentação de praticamente todos os equipamentos elétricos e eletrônicos modernos, a função de um diodo de energia é semelhante a uma válvula unidirecional mecânica. Conduz corrente elétrica com resistência mínima em uma direção, conhecida como direção direta, enquanto impede que a corrente flua na direção oposta. Normalmente capazes de passar centenas de amperes à frente, os diodos de potência têm junções PN muito maiores e, portanto, maior capacidade de transporte de corrente direta do que seus parentes menores de diodo de sinal usados nos eletrônicos de consumo para regular e reduzir a corrente. Isso torna os diodos de potência mais adequados para aplicações em que estão envolvidas correntes maiores e tensões mais altas.
Os fabricantes geralmente produzem uma variedade de diodos de potência adequados para usos específicos. Eles são classificados de acordo com a corrente máxima que podem transportar na direção direta e a tensão reversa máxima que podem suportar. Devido à resistência, ocorre uma pequena queda de tensão ao passar uma corrente elétrica através de um diodo de potência na direção direta. Por outro lado, um diodo de potência pode suportar apenas uma certa quantidade de tensão que flui na direção reversa antes de quebrar e parar de funcionar.
Os diodos de potência são feitos principalmente de silício, embora também sejam usadas pequenas quantidades de outros materiais, como boro, arseneto de gálio, germânio ou fósforo. Um único diodo de potência pode ser usado para converter CA em CC, mas isso produz o que é conhecido como CC de variação de meia onda. Mais comumente, dois ou três ou mais diodos são conectados no circuito para produzir corrente contínua variável de onda completa. O mais importante deles é o retificador em ponte, no qual quatro diodos conectados convertem seções positivas e negativas de uma onda CA em CC, produzindo retificação de onda completa.
As concessionárias de energia elétrica em todo o mundo geralmente usam CA trifásica para distribuir eletricidade. Embora ele ofereça variação de CC da entrada de CA, um retificador de onda completa ou de ponte não fornece CC na voltagem constante necessária para alimentar a maioria dos equipamentos elétricos e eletrônicos modernos. Portanto, um capacitor de reservatório geralmente é conectado à extremidade de saída do retificador para suavizar a tensão ondulada. Por exemplo, em uma residência típica dos EUA, a CA trifásica dos circuitos principais elétricos passa por três pares de diodos de potência. O DC resultante é então suavizado e entregue a uma tensão suficientemente constante para uso, passando-o através de um capacitor de suavização.