5/11. Diodo: funcionamento, tipos, parâmetros e como selecionar o componente certo (guia técnico completo)
- Gisele Folador
- 17 de out.
- 7 min de leitura
Bem-vindo ao quinto post da nossa série didática sobre componentes eletrônicos! Já conhecemos o papel dos resistores, capacitores e indutores, e agora é hora de explorarmos o diodo — o primeiro componente semicondutor ativo que você provavelmente estudará ao entrar no mundo da eletrônica.
O diodo é um dispositivo unidirecional: ele permite a passagem da corrente elétrica em apenas um sentido e bloqueia no outro. Essa característica simples o torna essencial em praticamente todos os circuitos eletrônicos modernos — de fontes de alimentação e carregadores a sensores ópticos, rádios, inversores e sistemas automotivos.
Neste artigo completo e didático, você vai entender:
O princípio físico de funcionamento do diodo e a junção p–n;
Os principais tipos de diodos e suas aplicações práticas;
Como ler uma folha de dados e escolher o modelo ideal;
E ainda um FAQ técnico com dúvidas reais respondidas de forma objetiva.
💡 TL;DR — resumo rápido
O diodo é um componente semicondutor que permite a passagem de corrente em um único sentido. Essa propriedade o torna indispensável para retificar energia, proteger circuitos, regular tensões e detectar luz. Seus tipos mais comuns incluem retificadores, Schottky, Zener, TVS, ultrarrápidos, varactors e fotodiodos.
❓ Resposta direta (featured snippet)
O que é um diodo e para que serve? Um diodo é um componente eletrônico que permite a passagem da corrente em apenas um sentido. Ele é usado para converter corrente alternada em contínua, proteger contra sobretensões, regular tensões, ajustar frequências e até converter luz em eletricidade. É um dos pilares da eletrônica moderna.
⚙️ Como o diodo funciona — a física por trás
O diodo é formado por dois materiais semicondutores diferentes:
Região P (positiva): contém lacunas (ausência de elétrons);
Região N (negativa): contém elétrons livres.
Quando essas regiões se unem, forma-se uma junção p–n, criando uma barreira elétrica chamada de região de depleção. Essa barreira impede o fluxo de elétrons até que uma tensão adequada seja aplicada.
🔸 Polarização direta
Quando o ânodo está positivo em relação ao cátodo, a barreira diminui e o diodo permite a passagem da corrente elétrica.A corrente aumenta exponencialmente com a tensão, conforme a equação de Shockley:
Essa relação mostra que o diodo começa a conduzir significativamente a partir de uma queda de tensão típica (Vf):
Aproximadamente 0,7 V para silício;
E cerca de 0,3 V para germânio ou Schottky.
🔸 Polarização reversa
Se a polaridade é invertida, a barreira cresce e o diodo bloqueia a passagem da corrente. Apenas uma minúscula corrente de fuga (IR) circula — até que a tensão atinja um ponto crítico chamado tensão de ruptura (VZ). A partir daí, certos tipos de diodo, como o Zener, passam a conduzir deliberadamente para regular a tensão.
🔍 Tipos de diodos e suas aplicações práticas
Para entender os diodos de forma clara, vamos analisá-los individualmente. Cada tipo foi projetado para um uso específico — e saber diferenciá-los é essencial para qualquer técnico ou engenheiro eletrônico.
🔹 1. Diodo Retificador — o conversor de energia
Função: transformar corrente alternada (AC) em contínua (DC). Características principais:
Suporta altas correntes e tensões;
Apresenta queda de tensão direta de 0,7 a 1,1 V;
É robusto e confiável.
Aplicações: Usado em fontes de alimentação, retificadores de ponte e carregadores.
💡 Exemplo: a ponte de diodos de uma fonte de notebook converte a energia da tomada em corrente contínua para o circuito.
⚡ 2. Diodo Rápido ou Ultrarrápido — o especialista em velocidade
Função: operar em frequências elevadas (como em fontes chaveadas).
Diferencial: possui tempo de recuperação reversa (trr) muito baixo.
Por que isso importa: em circuitos que ligam e desligam milhares de vezes por segundo, um diodo comum gera calor e ruído. O rápido resolve isso.
Aplicações: Conversores SMPS, inversores e drivers de motor.
💡 Exemplo: nas fontes de computadores, diodos ultrarrápidos evitam aquecimento e aumentam a eficiência.
💎 3. Diodo Schottky (Si e SiC) — o de alta eficiência
Função: reduzir perdas de energia.
Diferencial: junção metal–semicondutor (em vez de p–n).
Vantagens:
Queda de tensão direta baixa (0,2 a 0,4 V);
Comutação ultrarrápida;
Alta eficiência em baixa tensão.
Atenção: versões em carbeto de silício (SiC) suportam altas tensões e temperaturas.
Aplicações: Conversores DC-DC, retificação em alta frequência, carregadores rápidos.
💡 Exemplo: usado em carregadores fast-charge para evitar perdas térmicas e aumentar a durabilidade do circuito.
⚙️ 4. Diodo Zener — o estabilizador de tensão
Função: regular tensões e proteger contra sobrevoltagem.
Como funciona: conduz corrente no sentido reverso quando a tensão atinge o valor de ruptura (VZ).
Vantagens: simples, barato e eficaz em circuitos de baixa potência.
Aplicações: Fontes lineares, referências de tensão, circuitos de proteção.
💡 Exemplo: um Zener de 5,1 V protege entradas de microcontroladores de picos de tensão.
🛡️ 5. Diodo TVS — o protetor de picos
Função: absorver surtos elétricos e proteger circuitos sensíveis.
Como funciona: em condições normais, o TVS não conduz; quando há um surto, ele entra em condução instantaneamente, desviando a energia.
Aplicações: Linhas de comunicação, portas USB, interfaces industriais e automotivas.
💡 Exemplo: um TVS evita que descargas eletrostáticas queimem portas USB em computadores.
🎚️ 6. Diodo Varactor (ou Varicap) — o ajustador de frequência
Função: alterar sua capacitância conforme a tensão aplicada.
Aplicações: usado em rádios, transmissores, VCOs e PLLs, permitindo sintonizar frequências sem componentes mecânicos.
💡 Exemplo: nos rádios automotivos, o varactor ajusta eletronicamente a frequência de sintonia.
🌞 7. Fotodiodo — o olho eletrônico
Função: converter luz em corrente elétrica.
Como funciona: a luz gera elétrons na junção, criando uma corrente proporcional à intensidade luminosa.
Aplicações: Sensores ópticos, sistemas de segurança, leitores de código de barras e receptores de fibra óptica.
💡 Exemplo: usado em elevadores para detectar quando alguém passa entre as portas.
📊 Como escolher o diodo certo — checklist essencial
Função: o diodo vai retificar, proteger, detectar ou sintonizar?
Tensão reversa máxima (VRRM): deve ser pelo menos 1,5× maior que o valor de pico do circuito.
Corrente média (IF): precisa suportar a corrente de operação sem aquecer.
Tempo de recuperação (trr): quanto menor, melhor para alta frequência.
Perdas (VF): quanto menor a queda direta, maior a eficiência.
Temperatura: verifique o limite térmico (Tj e Rθ).
Tipo de encapsulamento: SMD, TO-220, DO-41, entre outros.
🧮 Parâmetros que importam (explicação simples)
🧩 Perguntas e Respostas (FAQ técnico)
❓1. Qual é a diferença entre diodo Zener e TVS?
O Zener regula a tensão de forma contínua, enquanto o TVS atua apenas em surtos rápidos de energia.Pense no Zener como um “estabilizador” e no TVS como um “para-raios eletrônico”.
❓2. O Schottky é sempre melhor que o diodo comum?
Não. Ele tem queda de tensão menor, mas fuga reversa maior.Em baixas tensões, o Schottky é excelente; em altas tensões, prefira SiC ou ultrarrápidos.
❓3. Por que o diodo aquece?
Porque há perdas por condução (VF) e corrente reversa (IR).Calcular a dissipação e usar dissipadores é essencial em aplicações de potência.
❓4. O que é o tempo de recuperação reversa (trr)?
É o tempo que o diodo leva para parar de conduzir ao inverter a polaridade.Quanto menor o trr, menores são as perdas e interferências eletromagnéticas.
❓5. O que é um varactor?
É um diodo cuja capacitância varia com a tensão aplicada.Ele é usado em rádios, transmissores e circuitos de sintonia, permitindo mudar a frequência sem componentes mecânicos.
📚 Aplicações Industriais Reais
Automação industrial: TVS e Zener para proteção de PLCs e sensores.
Automotivo: Schottky SiC em sistemas de carga e alternadores inteligentes.
Eletroeletrônico: retificadores e ultrarrápidos em fontes e inversores.
Dispositivos médicos: fotodiodos em monitores e sensores ópticos.
🚀 Conclusão
O diodo é muito mais do que um simples componente semicondutor — ele é o elemento que dá direção à corrente elétrica e garante o funcionamento confiável de praticamente todos os circuitos modernos.Graças a ele, podemos converter energia, proteger sistemas, estabilizar tensões, detectar luz e controlar sinais com altíssima precisão.
Compreender como cada tipo de diodo se comporta — do retificador robusto ao Schottky ultrarrápido, do Zener regulador ao fotodiodo sensível à luz — é um passo fundamental para projetar circuitos mais eficientes, seguros e inteligentes.
Em resumo, dominar o estudo dos diodos é dominar a base do fluxo elétrico controlado, uma habilidade essencial para quem deseja evoluir na eletrônica moderna e criar soluções que unem tecnologia, confiabilidade e inovação.
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Continue sua jornada pelo universo dos componentes eletrônicos com nossa série de 11 posts didáticos e ilustrados! Cada artigo oferece uma análise detalhada, científica e prática de um componente essencial, desde sua física até aplicações industriais. Acesse todos os posts da série abaixo:
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Referências
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