Conectando diodos en paralelo para obtener mayor capacidad de corriente o conectar diodos en serie para obtener una capacidad de soportar una mayor tensión inversa es una práctica adoptada por muchos. Sin embargo, si no se toman algunas precauciones, los diodos pueden quemarse. No basta con la simple conexión de las formas indicadas. ¿Qué hacer es lo que ver en este artículo
Diodos en paralelo
Es común que se cree que la simple conexión de diodos en paralelo aumenta la capacidad de un sistema rectificador sin problemas.
Sin embargo, este problema de obtener mayor capacidad de corriente no se resuelve de manera tan simple.
Los diodos, incluso del mismo tipo, no tienen exactamente las mismas características. Pequeñas diferencias existen de uno a otro y eso significa que si conectamos diodos en paralelo, la corriente no se divide por igual entre ellos.
Debido a las pequeñas diferencias en la tensión directa (Vf) uno de los diodos conduce antes o más que el otro y el resultado de ello es una diferencia entre las corrientes que pasan por estos componentes.
Así, como muestra la figura 1, si queremos usar dos diodos de 1 A para rectificar una corriente de 2 A, conectándolos en paralelo, la corriente será diferente y uno de ellos se quemará (D1) por estar sobrecargado.
Para evitar este problema lo que se hace es conectar en serie con cada diodo una resistencia de bajo valor (tanto menor como la intensidad de la corriente), para distribuir mejor la corriente.
Los diodos, como se muestra en la figura 2, pueden tener típicamente valores entre 0,1 y 1 ohms, para corrientes en el rango de 1 a 5 A.
Vea que este procedimiento también se adopta cuando conectamos en paralelo transistores en reguladores de tensión.
Diodos en serie
Podemos conectar diodos en serie con la finalidad de conseguir una tensión inversa mayor. Por ejemplo, teóricamente dos diodos de 200 V, pueden soportar una tensión inversa de 400 V.
En la práctica esto no ocurre, porque la corriente inversa de fuga de los diodos es diferente, y eso hace que en la polarización inversa, las tensiones se dividan de forma desigual.
Por lo tanto, aplicando 400 V en dos diodos en serie, puede ocurrir que, aun siendo iguales en la especificación (1N5404, por ejemplo), la tensión inversa se divida de modo que uno quede con 240 V y otro con 260 V y eso puede causar sobrecarga de uno de ellos.
Podemos evitar este problema, conectando en paralelo con los diodos resistores de valor apropiado que ayudan a igualar la tensión de divida. Los resistores de 10k a 22k se pueden utilizar en esta aplicación, como se muestra en la figura 3.
Surtos de corriente
En las fuentes de alimentación en las que después del diodo rectificador encontramos un capacitor de valor muy alto, ocurre un problema que necesita ser evitado, principalmente cuando la corriente involucrada es intensa.
Al conectar la fuente, el capacitor descargado se comporta como un cortocircuito lo que significa que una cadena muy intensa puede circular.
Si esta corriente supera el valor de la corriente máxima de surto (Ifsm), el diodo puede quemarse.
Si bien los valores involucrados son altos, pues para el 1N5404 de 3 A, el Ifsm es de 200 A, en el momento en que la tensión se establece en el circuito, si el transformador tiene una capacidad muy grande de corriente, los problemas pueden ocurrir.
Una manera de evitar este problema es conectar en serie con el diodo un resistor de bajo valor, calculado para limitar la corriente en caso de corto, a un valor inferior al Ifsm, como muestra la figura 4.
El resistor debe ser de hilo de capacidad de disipación compatible con la corriente, recordando que la corriente más intensa sólo ocurre por un instante y él debe ser calculado para que en corto el diodo y el capacitor, el brote sea menor que el Ifsm especificado para el componente.
Conclusión
Si observa estos detalles, puede utilizar diodos de muchas maneras, obteniendo mayor corriente o mayor tensión cuando precise y no poniendo en riesgo su componente en una fuente de alimentación u otro circuito que tenga una carga de alta capacitancia.