diodo de selenio

diagnóstico &

sustitución

Vivimos en una época de la historia en la que la cantidad de información es enorme. Desgraciadamente, en algunos ámbitos, la pluralidad genera confusión y no hace sino inutilizar la propia información. Para mí, esto también se aplica a los diodos de selenio. Este componente, que encontramos a menudo en equipos de los años 50, 60, etc., está ahora obsoleto pero, sobre todo, parece ser cancerígeno. En sí mismo, el componente es inofensivo, pero cuando se quema genera un humo tóxico perjudicial para nuestra salud. La vida media de este componente electrónico no es especialmente larga y los que han llegado hasta nuestros días apenas funcionan. Electrónicamente, es muy ineficiente y disipa una gran cantidad de energía en calor... calor que aumenta gradualmente a medida que se degrada hasta que la temperatura hace que humee y arda. Respecto al selenio, busqué más información pero, como dije antes, encontré información contradictoria e incluso vi que se utiliza en algunas terapias celulares contra el cáncer. Está claro que la simplificación de la información puede llevarnos a considerar los elementos como pertenecientes a un todo único y, como resultado, atribuimos incorrectamente características, negativas y positivas, a elementos que son muy diferentes. En los diodos en cuestión, creo que el selenio está presente como "óxido" y, por lo tanto, es químicamente diferente del selenio puro. Por tanto, no voy a entrar en algo que todavía no he investigado en profundidad y prefiero, dado el bajo coste y la irrelevancia del componente en sí, sustituirlo por componentes de silicio que, sin duda, son más seguros y eficientes. El selenio fue descubierto en 1817 por Jakob Berzelius y en 1920 científicos alemanes descubrieron que superponiendo capas de láminas de selenio con láminas de otro metal, la corriente podía fluir a través de las capas en una sola dirección. Así, se fabricaron diodos recubriendo láminas de aluminio o acero con una fina capa de selenio. De este modo, en aquella época era posible rectificar la corriente alterna en corriente continua sin necesidad de utilizar una válvula rectificadora... y ahorrar así mucho dinero. 

 

Ahorro de costes, menor espacio necesario, ausencia de enchufe y, por tanto, ahorro de otro componente, caída de tensión de los 25-30 voltios de una válvula a los 5-10 voltios del diodo de selenio... así es como este diodo se instaló en todas partes: radios, televisores, amplificadores, cuadros eléctricos, etc. etc.
En los años 60, aparecieron los primeros diodos de silicio y el selenio se clasificó como tóxico y cancerígeno (véase el enlace de la EPA), además se puso de manifiesto que, a medida que "envejecían", estos diodos empeoraban sus parámetros de funcionamiento al disminuir, incluso significativamente, la tensión de salida. Esta anomalía hacía que los dispositivos fueran incapaces de funcionar con las tensiones de polarización calculadas por el diseñador. 
Por todo ello, aunque el equipo en cuestión siga funcionando correctamente, es aconsejable sustituir estos diodos; más aún si se está restaurando un equipo antiguo que lleva mucho tiempo fuera de uso. 

Diodo de selenio

Sustitución

La sustitución por un diodo de silicio debe hacerse correctamente y hay que tener en cuenta varios aspectos. 
Los diodos modernos tienen una corriente de pico extremadamente alta y, cuando se conectan con un condensador de filtro que, al descargarse, se comporta como un cortocircuito, suministran una corriente muy grande que, en algunos casos, puede causar daños. Además, los diodos de silicio, al disipar menos corriente, tienen una tensión más elevada a su salida y, por tanto, pueden alterar las tensiones de polarización de otros componentes. Por lo tanto, es necesario poner una resistencia en serie con el nuevo diodo con el doble propósito de limitar la corriente de irrupción y disipar el exceso de tensión de vuelta a los valores de diseño. Los antiguos diodos de selenio, así como las válvulas rectificadoras, amortiguaban independientemente los picos de corriente y, por tanto, no sometían a tensión a todos los componentes conectados aguas abajo.

La corriente alterna, ya sea de 220 voltios procedente de la red eléctrica o de la salida de un transformador (12, 24, etc.), cuando se rectifica y nivela con un condensador adecuado, tiene un nivel superior en un factor de 1,414. 

EQ DC da AC

Por ejemplo, una CA rectificada de 220 V se convertirá en 220×1,414 = 311 voltios; del mismo modo, una CA de 24 V se convertirá en 24×1,414 = 34 voltios. Esto se debe a que el condensador intentará igualar la tensión en los picos que se crean ( Vrms ), y la tensión continua resultante será mayor que su homóloga alterna. Este es el caso tanto de los diodos de silicio como de los de selenio. Estos últimos, sin embargo, generan, como hemos dicho, una caída de tensión de 5 a 15 voltios superior a la de su homólogo de silicio. 

Para calcular correctamente la resistencia a colocar en serie, será necesario conocer la cantidad de corriente que absorbe el circuito; si, por ejemplo, suponemos que queremos bajar la tensión 10 voltios y medimos una absorción de 50 mA entonces podríamos calcular con la ley de ohm el valor de la resistencia: 10V / 0,050A = 200Ω.

EQ OHM

La resistencia que hemos insertado en serie, para disipar esos 10 voltios, producirá calor, por lo que será necesario calcular el dimensionamiento correcto de la resistencia en vatios. Podríamos entonces utilizar la fórmula para calcular la potencia: P=V^2/R 

EQ POTENZA

... en nuestro caso 10^2/200 = 0,5 vatios. En este caso, hay que elegir una resistencia de 2 vatios de forma conservadora, ya que los 0,5 vatios son la potencia disipada y una resistencia de 0,5 vatios se quemaría inmediatamente, mientras que una resistencia de 1 vatio probablemente se calentaría demasiado. Por lo tanto, una vez calculada la potencia, es mejor duplicar o cuadruplicar el valor para elegir una resistencia adecuada.

¿Qué diodo?

Por supuesto, los diodos de silicio no son todos iguales. ¿Qué tipo de diodo utilizar? La pregunta se responde claramente analizando el circuito en el que lo vamos a insertar, y si bien es cierto que cualquier diodo que vayamos a utilizar hará su trabajo, también lo es que utilizando el más adecuado tendremos un mejor resultado. Por poner un ejemplo, en el campo del audio es especialmente importante que los diodos insertados no generen ruido que inexorablemente salpique a la señal amplificada, generando siseos. En este caso, es preferible utilizar diodos rápidos, schottky por ejemplo, que generarán menos problemas. Por cierto, si los filtros que siguen a la parte de rectificación de tensión están bien diseñados, es relativamente indiferente el tipo de diodo que se utilice, ya que el ruido se filtrará. Sin embargo, me parece útil señalar que el diodo puede ser una fuente de ruido y, por tanto, un elemento a tener en cuenta por si surgen problemas.

En mis pruebas, pude comprobar que en algunos amplificadores, colocar un puente de diodos clásico aumentaba el zumbido alterno y el ruido de los diodos era audible y molesto. Por ello, diseñé un puente muy sencillo construido con diodos adecuados, condensadores en paralelo con ellos para atenuarlos aún más y pequeños trucos útiles. Pronto colgaré el pequeño proyecto en la sección de electrónica, ¡que puede ser útil para muchos!

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