Resistencia de un diodo

Como dije en mi respuesta a esa pregunta, un diodo con polarización directa (o un IGBT o BJT) para el caso) se puede aproximar como una caída de tensión fija en serie con una resistencia. Este "resistor" hace disipar el calor; una corriente que fluye a través de una caída de voltaje siempre significa que la energía se está almacenando o disipando, y los diodos no almacenan energías sustanciales.

La recombinación de electrones y agujeros no disipa realmente el calor. Tenga en cuenta que los "agujeros" son realmente una abstracción útil para pensar en los semiconductores. Realmente no existen como entidades físicas que no sean un lugar donde un electrón pueda estar, pero no lo es.

Los electrones no son completamente libres para moverse. Su movimiento requiere algo de poder para sostener dentro de un conductor. Una imagen mental inexacta pero aún útil es que hay "fricción" entre los electrones y las moléculas con las que se mueven.

Como todos los semiconductores, tienen una conductancia dinámica que depende de la tensión aplicada (campo eléctrico) y la carga aplicada. Todas las hojas de datos de diodos tienen una curva V-I que básicamente le da su "resistencia". Dado que R = V / I. Puede dibujar una línea de carga en esta curva. Cuanto mayor sea la corriente, mayor será el voltaje que se desarrolla a través de él.

Por lo tanto, P = VI, y P = I ^ 2 R o V ^ 2 / R, así que sí, tu presa correctamente disipa el calor.

También es peligroso pensar en cantidades como infinitas. Nada es infinito.

La resistencia dinámica disipa el calor, al igual que la corriente que fluye a través de la V 'fija' en serie con ella.

Imagine un diodo con 1 mA y 0.726 V. esto es 726 uW de potencia total. El modelo equivalente dinámico de pequeña señal es de 700 mV en serie con una resistencia de 26 ohmios.

La potencia es 1 mA * 700 mV + 1mA ^ 2 * 26 ohm = 700uW + 26 uW = 726 uW - igual que antes.

Este modelo sigue siendo válido para excursiones pequeñas de alrededor de 1 mA (por ejemplo, 0,1 mA). Cambiar la corriente a 1.1 mA aumenta la potencia a 1.1 mA * 700 mV + 1.1mA ^ 2 * 26 = 770u + 31.5u = 801.5 uW.

Ahora, sé que el voltaje en un diodo aumenta en aproximadamente 2.6 mV cuando la corriente aumenta en un 10% (por el comportamiento exponencial). Por lo tanto, los 726 mV aumentan a 728.6 mV. 1.1 mA en 728.6 mV también es 801.5 uW (básicamente por la misma razón que el 10% da 2.6 mV).

La recombinación de electrones y agujeros disipa el calor, al igual que la separación a través de una barrera potencial. Si bien están separados, la energía almacenada en ellos es similar en naturaleza a la energía almacenada en un capacitor (aunque existen complicaciones análogas a la resistencia de pequeña señal con el capacitor también; entre ellas, la capacitancia no es constante con el voltaje) .