¿Cuándo se debe tener en cuenta la resistencia de CA de un diodo en un circuito práctico?

Un diodo se puede representar mediante la conexión en serie de una fuente de voltaje fijo \ $ V_ {T0} \ $ en serie con una resistencia dinámica \ $ r_d \ $. El nivel de origen depende de la tecnología: alrededor de 0,6 V para un diodo de silicio y 0,4 V para un diodo Schottky. La siguiente imagen muestra este modelo equivalente:

Puede ver que la etiqueta de caída total \ $ V_f \ $ es la suma de \ $ V_ {T0} \ $ y la caída resistiva. La resistencia dinámica se determina calculando la pendiente en el punto operativo del diodo dc. Obviamente, cuando una corriente fluye en esta estructura, incurre en la disipación de energía. La fórmula que describe estas pérdidas de conducción es la siguiente: \ $ P_d = V_ {T0} I_ {d, avg} + r_dI ^ 2_ {d, rms} \ $. El primer contribuyente es la corriente promedio, mientras que el segundo es la corriente rms. Si la corriente que fluye en el diodo tiene un componente de CA débil (no mucha ondulación alrededor del valor de CC), entonces la fórmula \ $ P_d \ approx V_fI_ {d, avg} \ $ da buenos resultados. Sin embargo, si la corriente contiene una fuerte ondulación, como en un pesado convertidor de conmutación operado en modo discontinuo, entonces debe tener en cuenta la resistencia dinámica del diodo para el cálculo de la potencia.

La "resistencia de CA" del diodo de silicio ideal es 0.026 / I_amps. A 1 mA, la resistencia de CA (la pendiente) es de 26 ohmios. En 1uA, la pendiente es de 26,000 ohmios.

A altas corrientes en un diodo real, el silicio adicional necesario para conectarse a la unión hace que aparezca una RESISTENCIA LINEAL en el modelo, lo que linealiza El comportamiento a altas corrientes.

La misma matemática exacta proporciona la pendiente, la gm, la transconductancia, del transistor bipolar. La ganancia de una etapa bipolar, sin impedancia agregada del emisor, es así gm * Rcollector, donde Rcollector incluye todas las resistencias e impedancias conectadas al nodo colector.

  

cuando puede entrar en escena el conocimiento de la resistencia de CA de un diodo en   un diseño de circuito práctico

Depende del rango de operación del circuito. Por ejemplo, si tenemos un circuito como se muestra a continuación:

Entonces, aquí operamos el diodo a través de todas sus regiones de encendido y apagado (debido a que el voltaje V2 puede ser positivo y negativo), el circuito es un rectificador de media onda y no podemos usar el modelo de resistencia AC o incremental. br> Pero si el mismo circuito se ejecuta con una tensión de polarización de CC y una sinusoide pequeña o incremental alrededor de la tensión de polarización, entonces el análisis incremental tiene sentido y podemos reemplazar la resistencia con su resistencia de CA equivalente. Por lo tanto, en resumen, todo depende del rango operativo del circuito.