A velocidade do diodo importa! Tempo de Recuperação Reversa

e fala pessoal se você é um estudante eletrônica um profissional da área de eletrônica com certeza você já estudou sobre o teu olho cê sabe que o diodo é um componente que só conduz por um lado mas deixa eu te mostrar coisa bastante interessante bem cara eu montei aqui uns minutinhos muito besta né que só tem um diodo em série com um resistor de um pylon não estou brincando na entrada de sistema uma onda senoidal de 5 volts pico a pico eu estou mentindo não se los cópia atenção sobre esse resistor que vai ter a

mesma forma de onda que é corrente no diodo beleza pra gente poder monitorar corrente não dá uma olhada no resultado bom Agora vou ligar o gerador de sinais e tá aí a forma de onda de corrente em circuito que era exatamente que a gente poderia esperar né já que como eu tenho um diodo em série com resistores são retificador de meia-onda e essa é exatamente a forma de onda de corrente que eu espero nesse tipo de circuito perceba também que eu tô utilizando uma frequência de 100 Hertz para este experimento bom só tem uma coisa

bastante interessante que pouca gente conhece vamos ver como esse curso se comporta quando é um aumento da frequência vou aumentar a frequência para destruir e Olha só que coisa interessante minha forma de onda de corrente no diodo tem agora esse dente negativo aqui que indica que ela está conduzindo reversamente ou seja tem uma corrente negativa no de outro mas o outro não era aquele componente que só conduz para um lado aqui está conduzindo o lado reverso esse aumentar a frequência Ainda mais por exemplo 50 kms e essa corrente fica ainda mais negativa recebe integrantes não

é um vídeo de hoje vai tentar entender Que fenômeno é esse que faz por de outro possa conduzir reversamente e o que que a gente deve atentar na hora de selecionar um diodo para que isso não aconteça nos nossos projetos Fala galera que o professor Tiago da UFMG e esse problema Quem discutiu agora né de condução reversa do diodo e a ver com parâmetros do componente chamado de tempo de recuperação remessa de um diodo todo de outros e me contou que existe ele tem este problema de tempo de recuperação reversa e ele é causado na

verdade pela estrutura física de construção do diodo tem que parar para pensar como um jogo da construído um diodo normal diodo de silício né ele tem um cristal do tipo P né que é um cristal de silício onde nos inserimos impurezas do tipo aceitadoras de carga né normalmente moro né onde a gente tem um excesso de lacunas dentro desse dispositivo que são falta de elétrons e é isso né como um excesso de portadores de carga positivos e nós temos um cristal do tipo P onde ele inseriu átomos doadores por exemplo fósforo aqui vai acrescentar para

cada ato ali um elétron a mais naquela estrutura onde a gente tem agora um excesso de portadores negativos de cargas elétricas né a gente junto esses dois cristais formando uma junção a gente chama de junção pm né e a partir do momento que se junta esses dois cristais na verdade você não juntar então construído ao mesmo tempo mas só para te entender depois que ele juntou esses dois materiais for mostra junção a gente tem uma troca natural de carga entre os dois materiais né as lacunas querem que o material tipo N para absorver os elétrons

ali os elétrons material tipo N querem que o material tipo-p vai-se recombinar com as lacunas e vai ter essa troca de carga durante o momento mas à medida que essa recombinação né as lacunas absorvem elétrons elétrons são capturados por lacunas é acontece você vai formando íons nessa na borda 10 e Esses errinhos vamos provocando ali um campo elétrico que se opõe o movimento dessas desses portadores e no final das contas esse campo elétrico é tão intenso que impede completamente esse movimento nesse momento a gente criou quem te chama de barreira de potencial né que vai

expulsar todos os portadores de carga de uma determinada região do nosso positivo tem que chama de camada de depressão o nome de pressão é muito comum o nosso português do dia-a-dia Mas significa uma região que não há alguma coisa no caso não a portadores de atleta de portador isso todo mundo sabe mas você aprendeu isso no seu curso de eletrônica seja ele técnico ou superior mas o que talvez não tenham estressado suficientemente é que no momento que você tem essa formação esse campo elétrico essa barreira de potencial se assemelha a um montão capacitor não é

mesmo o pensar a gente tem de um lado uma barra com carga positiva do outro lado uma barra com carga negativa no meio do caminho o contador nenhum porque eu expulsei todo mundo então tenho algo parecido com dielétrico né então o capacitor um capacitor que pode estar carregado descarregado quando está trabalhando com Diogo em baixa frequência o que normalmente a gente vai fazer com diodos do tipo retificador né aquele outro tradicional 1n 4007 que foi esse que eu utilizei nesse exemplo aqui né E são utilizados em retificadores de fonte de alimentação linear e fonte chaveada

também E aí você tá trabalhando com frequência de rede são frequências muito baixas então o carregar e descarregar da camada de pressão deste capacitor de junção que a gente pode chamar uma influencia muito no funcionamento do componente Então você não vai perceber esse problema naquela condição né agora quando a gente aumenta a frequência do nosso sistema o que acontece acontece que eu tenho que colocar o diodo em condução e em bloqueio muito rápido né E para entrar em condução que que eu preciso eu preciso injetar carga no meu dispositivo de forma a eliminar completamente a

minha barriga que potencial e permitir que os portadores consigam novamente fluir entre os dois cristais da isso o que acontece quando a gente faz a polarização direta dentro de todos certa forma posso enxergar que durante a condução do diodo esse capacitor de junção que existe mas se carregar como atenção próximo ad07 um molde que a tensão de condução Direta do diodo o problema começa a acontecer quando eu quero e eu quero que é corrente nele se torne zero porque não adianta Só a corrente no meu dispositivo inverter a polaridade né Porque no momento que a

minha corrente chegar a zero por exemplo que o momento aqui na minha cabeça o Diogo tem que parar de conduzir né esse capacitor está carregado né porque para ele carregar ele precisa agora de uma corrente reversa que vai roubar carga de se capacitou e reconstruir a barreira de potencial que de forma a impedir o fluxo de portadores entre o material de frente com o pé né O problema é que o capacitor não se descarrega instantaneamente como muita fonte externa que pode fazer isso que a Pastor se carregar ou descarregar é a fonte de entrada de

circuito retificador como sempre fiquei a começa a acontecer uma coisa muito interessante dá uma olhada nesse gráfico aí na tela e acontece o seguinte no momento que a corrente chega a 0 no meu dispositivo né esse capacitor então está carregado ela começa a ficar negativa o começo a roubar carga do capacitor né e atenção sobre ele começa a cair um pouquinho né No momento onde eu acabei completamente de tirar a carga que estava fazendo nada durante a condução eu começo a reconstrução da barreira de potencial significa que agora o capacitor de junção vai absorver uma

carga de polaridade reversa ao que tinha antes né tentando absorver atenção toda do sinal de entrada e com isso fazer com que a corrente no meu na minha carga no meu resistor nesse exemplo Vá para 0 né vocês podem ver até que durante as etapa da recuperação reversa a trajetória da corrente tem um formato exponencial como se fosse na verdade o carregamento de um circuito RC obviamente não é tão simples porque o capacitor de junção ele não é o capacitor linear a gente pode Enxergar como ser um momento onde o capacitor efetivamente absove atenção necessária

para bloquear a corrente e só depois disso acontecer ou seja só depois da barreira e foi o rei estabelecida durante esse tempo de tensão reversa é que tem efetivamente o diodo bloqueia e é por isso que você vai ver alguns de outro Uno conduzem correntes com frequências muito altas começarem a ter esse tempo de recuperação reversa tão proeminente é porque eles demoram um tempo muito longo para fazer todo esse descarregamento de reconstrução da barreira né E aí você vai ver isso dentro do seu período né de uma forma mais significativa e você pode me perguntar

por Thiago Mas por que que não se constroem dispositivo que não vai ter esse problema de recuperação reversa e vai ter uma recuperação reversa mais curta bom aí venha a questão construtiva mesmo e as escolhas que a gente tem que ter dentro da eletrônica né existe um trade-off no projeto dispositivos semicondutores que eu não quero entrar muito em detalhes aqui se você quer aprofundar existem livros para isso existe por exemplo um capítulo no livro do Morro de eletrônica de potência deixar aqui na descrição o link para ele onde ele vai a fundo no projeto dispositivo

de potência explica no detalhe essa questão da recuperação reversa eu não vou fazer isso mas tem e diodos em geral e tem uma questão que é eu quero que ele conduza uma corrente significativa e que bloqueia uma atenção significativo vou pegar o exemplo aqui do 1n 4007 ele conduz até uma pé uma corrente baixa né em geral Mas é uma correntinha indicativa para eletrônica de baixa potência Ele bloqueia até um quilo uma tensão muito grande e aí qual que é o problema para eu poder bloquear uma atenção muito grande na hora que eu construo dispositivo

existe uma camada lá dentro da camada serem condutora né que é feita como bobagem muito baixo ou seja eu ensino poucas impurezas ali e forma que ele consiga ter uma barreira de potencial muito grande né a vantagem dos positivos como os díodos semicondutores de silício é que na hora que eu vou conduzir essa camada que seria um problema que tem uma receptividade muito grande ela inundada por elétrons né E aí ela consegue conduzir muito bem com a queda de tensão muito baixa até pouca perda de condução Mas aí tem um problema eu tenho uma camada

que na e tem uma resistividade grande um pouco portadores ali mas durante a condução ela é inundada portadores tem um excesso de portadores um acesso direto muito grande e na hora que eu quero bloquear esse dispositivo eu tenho que raspar todo esse excesso de carga né isso demora porque é um processo natural eu não consigo a partir de uma tensão interna forçar isso muito não né então acaba que eu tenho um tempo longo para poder ver combinar todas as suas cargas que foram injetados nessa camada para o circuito conduzir né e o tempo de recuperação

reversa dispositivo acaba sendo longo porque no final das contas né Essa camada mais longa eu faço porque o capacitor de um som também seja maior né bom E aí se eu quiser fazer com que o dispositivo tenha uma recuperação reversa mais curta né ou seja posso trabalhar com frequências mais altas o que que eu faço é aumentar um pouco a condutividade dessa camada ou colocar algumas armadilhas o que retira essa carga em excesso que existe durante a condução do diodo mais rápido problema é se aumentar a condutividade ou a capacidade de absorção de Carnes dessa

camada para o circuito poder bloquear mais rápido eu também reduza a capacidade de bloqueio de tensão E aí vem aquele tal do trade off é se eu quero um dispositivo que tenha uma recuperação reversa muito curta e vou pagar um preço e eu ou não vou ter uma condução de corrente muito elevada ou eu não vou ter uma bloqueio de tensão muito elevado né E aí é para eu ter dispositivos mais rápido sou mais lentos eu vou acabo tendo construções diferentes e aí surgem os tipos de diodos que a gente pode ter né só deixar

uma dentro que existem várias categorias de diodos é de outro shot diodo LED diodo Zener que não tá dentro dessa divisão que eu tô falando aqui eu estou falando exclusivamente de diodo de silício tá então estamos nos retificadores como um n4007 que é um diodo que é mais lento mas que ele o livro de corrente ou seja consegue conduzir mais corrente e tem eu consigo fazer dispositivos que conseguem bloquear tensão elevado né como eu falei esse carinho aqui consegue bloquear até um quilovolt mais uma forma geral hoje outro indicadores você pode encontrar até dezenas talvez

aí algumas centenas de que louvor que são dispositivo a mente bem maior né mas a tecnologia chega ali né Existem os díodos rápidos e os ultra-rápidos que são de outros que já tem um tempo de recuperação reversa muito menor leve comparativamente isso ele deve estar na casa de algumas centenas de microssegundos alguns milissegundos esses diodos aí eu tô falando aí de alguns microssegundos algumas centenas de nanosegundos dá uma ordem de grandeza a parte né de um para o outro né só que eles são dispositivos que vão conduzir até corrente significativas até por exemplo uma centena

de aberto né E vão bloquear tensões mais baixas né você vai conseguir ali algumas e-books Talvez um que louvor que você possa encontrar um componente no mercado mas também vai estar ali dez vezes menor Talvez uma ordem de grandeza menor do que os díodos retificadores né pra vocês são rápidos e ultra rápido né E temos também o diodos de sinal que são de outros extremamente rápidos né um exemplo dele é um n 41 48 E você já devem ter visto por aí E o tempo de recuperação reversa dele é muito baixo é quase imperceptível Mas

isso não conduzem muita corrente né pegando esse exemplo do R 4148 um dispositivo e consegue bloquear 60 volts né mas com 200 mil amperes então quanto mais rápido esse tipo de diodo menor na condução de corrente e Menor também atenção desbloqueie vamos ver como que trocaram de ouro pode contribuir para esse problema de recuperação reversa honra agora vou repetir o experimento trocando o diodo D1 1n 4007 que é um diodo retificador para o diodo 1n 4148 tem um de outro sinal de outro muito rápido que utiliza um exemplo aqui para baixa potência nós estamos de

volta aqui com aquela frequência de 100 Hertz e eu vou agora subir essa frequência para 500 kms e olha só mesmo em 500 que o restos agora nosso circuito retificador tá funcionando como a gente vê nos livros né porque isso porque o diodo 4148 como é um diodo de sinal feito para trabalhar com frequências muito elevadas ele tem uma capacitância de junção muito baixa né que vai prover para ele um tempo de recuperação reversa muito baixo e praticamente a gente não vai perceber essa recuperação reversa na sua operação mesmo em frequências muito muito elevadas né

então a gente pode ver o seguinte ter seleção adequada de um diodo é muito importante para o seu projeto então se você com projetar um circuito eletrônico vai trabalhar com frequências muito elevadas centenas de que o Hair Mega Hair giga-hertz atenção com seu componente de iodo ou de qualquer outro semicondutor na verdade tem que ser feita pensando nesses comportamentos adversos que os componentes tem principalmente em função da frente com o tempo de recuperação reversa do diodo os tempos de desligamento e ligamento de moça o PT e assim por diante beleza só isso você esse conteúdo

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