Fundamentos · 21 min de lectura

¿Qué es un diodo? Cómo funciona, tipos, polaridad y usos

Qué es un diodo y cómo funciona: ánodo, cátodo y franja, tensión directa de 0,7 V, 1N4007, 1N4148 y 1N5819, diodo de rueda libre, puente rectificador y Zener.

¿Qué es un diodo? En pocas palabras, un diodo es un componente semiconductor de dos terminales que deja pasar la corriente eléctrica en un solo sentido. Piensa en una válvula antirretorno en una tubería de agua: la corriente fluye sin problema del ánodo al cátodo y queda casi totalmente bloqueada en sentido contrario. Gracias a esta propiedad tan sencilla, el diodo convierte la corriente alterna del enchufe en corriente continua, protege tu circuito de una pila conectada al revés, absorbe los peligrosos picos de tensión que generan relés y motores y limita una tensión a un valor fijo.

Te cruzas con diodos todos los días sin darte cuenta: dentro del cargador del móvil, en el conector de alimentación del Arduino Uno, en los módulos de relé y en cada LED de tu mesa. Sí, un LED también es un diodo que emite luz. En este artículo aprenderás qué ocurre dentro de un diodo, cómo distinguir el ánodo del cátodo, de dónde salen los 0,7 V de tensión directa y en qué se diferencian el 1N4007, el 1N4148 y el 1N5819; además verás la protección contra la inversión de polaridad, el diodo de rueda libre, el puente rectificador, el diodo Zener y cómo probar un diodo con el multímetro. Al final construirás con Arduino un pequeño comprobador que averigua por sí solo la orientación y el tipo de un diodo.

Diodo rectificador de terminales axiales
Diodo rectificador de terminales axiales: la franja de un extremo del cuerpo marca el cátodo; la corriente fluye del ánodo hacia ese extremo marcado.

¿Qué es un diodo y cómo funciona?

Dentro de un diodo se unen dos capas semiconductoras distintas: silicio tipo N, con exceso de electrones, y silicio tipo P, con falta de electrones (exceso de huecos). En la unión se forma una fina zona de agotamiento donde los portadores de carga se neutralizan entre sí, y esa zona actúa como un muro frente a la corriente. Cuando aplicas tensión positiva al ánodo (lado P) y negativa al cátodo (lado N), es decir, cuando lo pones en polarización directa, el muro se estrecha; en cuanto la tensión supera unos 0,6–0,7 V en el silicio, la corriente empieza a subir rápidamente. En polarización inversa el muro se ensancha y solo pasa una diminuta corriente de fuga del orden de microamperios o nanoamperios. Si la tensión inversa supera el límite del diodo, se produce la ruptura: los diodos normales se estropean en ese punto, mientras que los Zener están fabricados precisamente para trabajar ahí. La tabla resume los valores básicos de la hoja de datos que debes mirar al elegir un diodo.

ParámetroSignificadoEjemplo: 1N4007
VF (tensión directa)Tensión que cae en el diodo mientras conduceMáx. 1,1 V (a 1 A)
IF(AV) (corriente directa media)Corriente media que puede llevar de forma continua1 A
VRRM (tensión inversa de pico repetitiva)Máxima tensión inversa repetitiva que soporta; por encima se produce la ruptura1000 V
IFSM (corriente de pico no repetitiva)Soporta un único impulso de corriente breve30 A (impulso único de 8,3 ms)
IR (corriente de fuga inversa)Pequeña corriente que circula en polarización inversaMáx. 5 µA (25 °C)
trr (tiempo de recuperación inversa)Tiempo que tarda en extinguirse la corriente al pasar de conducir a bloquearLento, del orden de microsegundos

Ánodo, cátodo y franja: cómo saber la polaridad de un diodo

Un diodo tiene dos patillas: el ánodo (A) y el cátodo (K). En los esquemas se dibuja como un triángulo con una barra vertical delante: el triángulo apunta como una flecha en el sentido en que pasa la corriente, del ánodo al cátodo, y la barra es el cátodo. En el diodo real esa barra va pintada en el cuerpo: una franja gris o blanca en el 1N4007 negro y una franja negra en el 1N4148 de vidrio marcan el extremo del cátodo. Un truco fácil: la barra del símbolo y la franja del cuerpo son el mismo extremo. Si en un circuito el extremo con franja está a la tensión más positiva, el diodo está bloqueando; si el extremo sin franja es más positivo, está conduciendo.

  • Diodos de terminales axiales (1N4007, 1N5819): La única franja del cuerpo es el cátodo; también puedes leer la serigrafía para confirmar el modelo.
  • Diodos pequeños de vidrio (1N4148, Zener): La franja negra es el cátodo; la serigrafía es diminuta, así que léela con lupa o mide con el multímetro.
  • Diodos SMD: Una línea en un borde del encapsulado marca el cátodo; el diodo marcado M7 en las placas Arduino es el equivalente SMD del 1N4007.
  • LED: La patilla larga es el ánodo y la corta el cátodo; el borde plano de la cápsula también indica el lado del cátodo.
  • Puentes rectificadores: Las cuatro patillas llevan marcados ~ (entradas de alterna), + y −.
  • Si la marca se ha borrado: La prueba de diodos del multímetro te muestra la orientación en segundos; lo explicamos paso a paso más abajo.

Tensión directa: 0,7 V en el silicio, 0,3 V en el Schottky

Cuando un diodo conduce, en él cae una tensión pequeña y casi constante: la tensión directa (VF). Para los diodos de silicio todo el mundo memoriza 0,7 V, pero no es un número fijo: un 1N4007 cae unos 0,55 V con pocos miliamperios y 0,9–1,0 V a 1 A. Al subir la temperatura, la tensión directa baja unos 2 mV por cada °C; más adelante usaremos esto para convertir un diodo en sensor de temperatura. Tensión directa significa calor: la potencia que disipa un diodo es P = VF × I. Un 1N4007 con 1 A produce cerca de 1 W de calor y se calienta tanto que no se puede tocar; con la misma corriente, un Schottky 1N5819 cae como máximo 0,6 V, así que el calor casi se reduce a la mitad.

Tipos de diodos

TipoTensión directaQué haceEjemploDónde se usa
Diodo rectificador0,6–1,1 VSoporta tensiones inversas altas y 1 A o más; lento1N4007, 1N5408 (3 A)Fuentes de alimentación, rectificación, protección contra inversión de polaridad
Diodo de pequeña señal (conmutación)0,6–1,0 VConmuta muy rápido, poca corriente1N4148Señales, circuitos lógicos, teclados, relés pequeños
Diodo Schottky0,15–0,6 VTensión directa baja y muy rápido; mayor corriente de fuga1N5819, SS34, BAT54Circuitos con pilas, selección de alimentación, motores con PWM
Diodo ZenerVz en inversa (~0,7 V en directa)Conduce en inversa a una tensión fija (Vz)1N4733A (5,1 V), 1N4728A (3,3 V)Limitación de tensión y referencia
LED1,8–3,4 V (según el color)Emite luz mientras conduceLED de 5 mm, los LED del WS2812BIndicadores, iluminación, pantallas
Fotodiodo—Genera corriente cuando le llega luzBPW34, receptores IRDetección de luz e infrarrojos
Diodo TVSTensión de ruptura en inversaAbsorbe muy rápido los picos de tensiónSeries SMBJ y P6KEProtección contra ESD y sobretensiones
Diodo de germanio0,2–0,3 VTensión directa baja, tecnología antigua1N34ARadios antiguas, detección de señal

Un LED también es un diodo

Como indica su nombre, un LED (Light Emitting Diode, diodo emisor de luz) es un diodo que emite luz. Como un diodo normal, solo deja pasar la corriente del ánodo al cátodo; la diferencia es que la energía que se libera cuando electrones y huecos se recombinan en la unión P-N sale como luz en lugar de calor. El material semiconductor define el color, y cuanto más se acerca el color al azul, mayor es la tensión directa: un LED rojo necesita unos 2 V, y los azules y blancos alrededor de 3 V. Encontrarás los valores de cada color en la herramienta Tensiones de LED.

LED de 5 mm de distintos colores
Los LED de 5 mm también son diodos: la patilla larga es el ánodo, la corta el cátodo, y cada color tiene una tensión directa distinta.

Una diferencia importante entre un diodo y un LED es la tensión inversa que soportan: un 1N4007 aguanta 1000 V, mientras que la hoja de datos de un LED típico solo admite unos 5 V en inversa. Por eso no debes usar un LED como rectificador. La segunda regla es limitar siempre la corriente del LED con una resistencia en serie, porque en cuanto superas la tensión directa la corriente sube muy deprisa. Para un LED rojo alimentado a 5 V, la resistencia sale (5 − 2) / 0,015 ≈ 200 Ω, es decir, el valor estándar de 220 Ω; puedes hacer el cálculo con la calculadora de resistencia para LED. Para aprender más sobre cómo conectar LED y elegir colores, lee ¿Qué es un LED?.

1N4007, 1N4148 y 1N5819: ¿cuál usar y cuándo?

Característica1N40071N41481N5819
TipoRectificador de silicioSilicio de pequeña señalSchottky
EncapsuladoDO-41, cuerpo negroDO-35, cuerpo de vidrioDO-41, cuerpo negro
Tensión inversa máx. (VRRM)1000 V100 V40 V
Corriente directa media1 A150–200 mA (según fabricante)1 A
Tensión directa (VF)≤ 1,1 V (a 1 A)≤ 1 V (a 10 mA)≤ 0,6 V (a 1 A), ~0,3 V con poca corriente
Recuperación inversa (trr)Lenta (microsegundos)4 nsPrácticamente nula
Corriente de fuga (25 °C)≤ 5 µA≤ 25 nA (a 20 V)≤ 0,5 mA (a 40 V)
Uso típicoRectificación, inversión de polaridad, rueda libre de relésSeñales, lógica, teclados, rueda libre de relés pequeñosAlimentación por pilas y USB, rueda libre de motores con PWM

La familia del 1N4001 al 1N4007 solo se diferencia en la tensión inversa que soporta (50 V el 1N4001, 1000 V el 1N4007); como cuestan casi lo mismo, la mayoría usa el 1N4007 para todo. El 1N4148 es un diodo de poca corriente pero muy rápido; no puede llevar cientos de miliamperios de forma continua, pero en circuitos de señal y lógica no tiene rival. El 1N5819, gracias a su baja tensión directa, ahorra voltios muy valiosos en circuitos alimentados por pilas o USB; sus únicos inconvenientes son su baja tensión inversa de 40 V y una corriente de fuga que crece con la temperatura. Para corrientes de hasta 3 A pasa al 1N5408 (silicio) o a la familia SS34 / 1N5822 (Schottky). En motores controlados por PWM, un UF4007 rápido (75 ns) o un Schottky se calienta menos que el lento 1N4007.

Protección contra la inversión de polaridad: salva tu circuito de una pila al revés

Conectar al revés los cables de un portapilas o enchufar el adaptador equivocado es una de las formas más habituales de quemar un circuito. La solución más sencilla es un diodo en serie en la entrada de alimentación: si la polaridad es correcta, el diodo conduce; si está invertida, no pasa corriente y el circuito queda a salvo. El Arduino Uno R3 ya lo hace: en su conector de alimentación (jack DC) lleva un diodo marcado M7, el equivalente SMD del 1N4007. Por eso mides unos 8,3 V en el pin VIN cuando alimentas la placa con un adaptador de 9 V. El precio del diodo en serie es esa pérdida de tensión: si pasas los 5 V del USB por un 1N4007 quedan unos 4,3 V; por un 1N5819, unos 4,7 V.

MétodoPérdida de tensiónVentajasInconvenientes
Diodo de silicio en serie (1N4007)0,7–1 VMuy barato, soporta 1000 VMucha pérdida y calor
Diodo Schottky en serie (1N5819)0,3–0,6 VBarato, menos pérdidaCorriente de fuga alta, límite de 40 V
MOSFET de canal PDe unos mV a decenas de mVCasi sin pérdidas, corrientes altasCircuito algo más complejo
Diodo en paralelo + fusibleNingunaSin pérdidas en funcionamiento normalAl invertir la polaridad se funde el fusible y hay que cambiarlo
El diodo de protección del Arduino Uno solo está en el jack DC. Si alimentas por los pines VIN o 5V, ese diodo no interviene; si inviertes los cables, el regulador y el ATmega328P pueden quemarse al instante. Añade tu propio diodo en la entrada de los proyectos con pilas; en Cómo alimentar un Arduino verás qué pin es seguro para cada tipo de alimentación.

Los diodos también sirven para combinar dos fuentes de alimentación; esto se llama OR de diodos (diode-OR). Cada fuente se conecta al mismo punto a través de su propio diodo Schottky; la que tiene mayor tensión alimenta la carga y las fuentes no pueden inyectarse corriente entre sí. En la Raspberry Pi Pico, el VBUS del USB ya está conectado a la línea VSYS mediante un diodo Schottky. Si quieres alimentar una Pico tanto por USB como con una batería, basta con conectar la batería a VSYS a través de un segundo diodo Schottky (cátodo hacia VSYS); así la batería no realimenta el puerto USB. El Arduino Nano original también lleva un diodo Schottky (MBR0520) en la línea USB; por eso es normal medir algo menos de 5 V en el pin 5V de un Nano alimentado por USB.

Diodo de rueda libre (flyback): protege tus relés y motores

Las cargas inductivas, como bobinas de relé, motores, solenoides y ventiladores, se resisten a que la corriente se corte de golpe. En el instante en que el transistor se apaga, la energía magnética almacenada en la bobina busca una salida y, según V = L × di/dt, genera un pico de tensión inverso que puede llegar a cientos de voltios. Ese pico perfora el transistor, reinicia el Arduino o daña sus pines. La solución es un diodo de rueda libre (diodo flyback) conectado en paralelo con la bobina y en sentido inverso: en funcionamiento normal está polarizado en inversa y no hace nada; cuando se corta la corriente, ofrece a la corriente de la bobina un camino por el que circular y limita el pico a unos 0,7 V por encima de la tensión de alimentación.

Módulo de relé de 5 V de un canal
Los módulos de relé ya montados llevan en la placa el diodo de rueda libre de la bobina, el transistor de control y un LED indicador; si usas un relé suelto, tienes que añadir el diodo tú mismo.
  1. Identifica qué terminal de la bobina va al positivo de la alimentación y cuál al colector del transistor (o al drenador del MOSFET).
  2. Suelda el extremo del cátodo, el de la franja, al terminal de la bobina conectado al positivo.
  3. Conecta el ánodo al terminal de la bobina que va al transistor; el diodo debe quedar en paralelo con la bobina, pero en sentido contrario.
  4. Elige el diodo: para relés de 5 V y 12 V basta un 1N4007 o un 1N4148; en motores cuya velocidad se regula con PWM, usa un Schottky rápido (1N5819) o un UF4007. La corriente nominal del diodo debe superar la corriente de la bobina.
  5. Coloca el diodo lo más cerca posible de la bobina; los cables largos dejan que parte del pico se propague por el circuito.
  6. Comprueba la orientación una vez más antes de alimentar: un diodo de rueda libre montado al revés cortocircuita la alimentación en cuanto el transistor conduce.
El diodo de rueda libre retrasa unos milisegundos la apertura de los contactos del relé, porque la corriente de la bobina se extingue lentamente a través del diodo. En la mayoría de proyectos no lo notarás; en relés que deben soltar muy rápido, se añade un Zener en serie con el diodo. Los circuitos integrados de control como el ULN2003 ya incluyen los diodos de rueda libre; no olvides conectar su pin común (COM) a la alimentación del motor. Cómo usar módulos de relé ya montados lo tienes en ¿Qué es un módulo de relé? y el circuito de control con transistor, en ¿Qué es un transistor?.

Puente rectificador: convertir alterna en continua

La tensión de la red y la de la salida de un transformador es corriente alterna (CA): en Europa su frecuencia es de 50 Hz (60 Hz en buena parte de América), es decir, completa 50 ciclos por segundo y cambia de sentido 100 veces por segundo. Un Arduino, en cambio, necesita corriente continua (CC), que no cambia de sentido. Un solo diodo deja pasar únicamente la mitad positiva de la senoide; es la rectificación de media onda. Un puente rectificador, con cuatro diodos conectados en forma de rombo, hace conducir dos diodos en cada semiciclo y convierte también la mitad negativa en positiva; es la rectificación de onda completa. Un condensador electrolítico grande en la salida transforma esa tensión pulsante en una continua lisa cercana al valor de pico.

El cálculo es así: el valor impreso en el transformador es el valor eficaz (RMS), y el de pico es √2 veces mayor. Un transformador de 9 V CA tiene un pico de 9 × 1,414 ≈ 12,7 V. En el puente la corriente siempre pasa por dos diodos, así que se pierden unos 1,6 V y el condensador se carga a unos 11 V. Cuando la carga consume corriente, el condensador se descarga entre picos; este rizado vale aproximadamente Vr = I / (2 × f × C). Con una carga de 0,5 A y un condensador de 2200 µF, Vr = 0,5 / (2 × 50 × 0,0022) ≈ 2,3 V, de modo que la tensión oscila entre unos 8,8 y 11 V. Un regulador como el 7805 la convierte en unos 5 V limpios. Encontrarás cómo funcionan los condensadores en ¿Qué es un condensador? y el regulador en Regulador de tensión 7805.

RectificadorNúmero de diodosFrecuencia del rizado (red de 50 Hz)Nota
Media onda150 HzEl más simple; con el mismo condensador, el rizado es el doble
Onda completa con toma central2100 HzNecesita un transformador con toma central; conduce un diodo cada vez
Puente (onda completa)4 o un puente rectificador integrado100 HzEl más habitual; conducen dos diodos cada vez, pérdida ~1,4–2 V
La tensión de red (230 V) puede matar. Experimenta con puentes rectificadores solo en la salida de baja tensión de un transformador comercial cerrado (por ejemplo, 9 V o 12 V CA); nunca montes circuitos conectados directamente a la red. Al poner el condensador, respeta el positivo y el negativo de los electrolíticos y elige una tensión nominal al menos un 50 % superior a la tensión de pico (por ejemplo, 25 V para 11 V).

Diodo Zener: limitar la tensión

Un diodo Zener está fabricado para empezar a conducir de forma controlada cuando la tensión inversa alcanza un valor concreto. Esa es la tensión Zener (Vz), y existe en muchos valores estándar desde 2,4 V hasta 200 V: 3,3 V, 5,1 V y 12 V son los más usados. El Zener se conecta en inversa: el cátodo al positivo y el ánodo a GND. Por debajo de Vz casi no pasa corriente; al llegar a Vz, el diodo deriva el exceso de corriente a GND y mantiene la tensión en ese valor. En sentido directo se comporta como un diodo normal y cae unos 0,7 V. Un Zener nunca se usa solo: es imprescindible una resistencia en serie que limite la corriente, o se quemará en el primer segundo.

La resistencia en serie se calcula con R = (Ventrada − Vz) / (Iz + Icarga). Supongamos que quieres obtener 5,1 V estables a partir de 12 V para un circuito que consume 5 mA, y que por el Zener pasen 10 mA: R = (12 − 5,1) / (0,010 + 0,005) = 460 Ω, así que eliges el valor estándar 470 Ω. Si se quita la carga, toda la corriente pasa por el Zener: 6,9 V / 470 Ω ≈ 14,7 mA, y el Zener disipa 5,1 × 0,0147 ≈ 75 mW, sin problema para un Zener de 0,5 W. La resistencia disipa 6,9² / 470 ≈ 0,1 W, así que basta con una de 1/4 W. Puedes comprobar los cálculos de tensión y resistencia con la calculadora de la ley de Ohm.

  • Límite de potencia: La serie 1N47xx (por ejemplo, el 1N4733A de 5,1 V) es de 1 W, y las series BZX55 y 1N52xx de 0,5 W. La potencia del Zener es P = Vz × Iz y conviene que no supere la mitad de su valor nominal.
  • Protección de entradas: Para llevar una señal de 12 V a una entrada de 5 V del Arduino puedes usar una resistencia en serie de 10 kΩ y un Zener de 5,1 V del pin a GND; la tensión en el pin no podrá superar los 5,1 V.
  • Cuidado con la fuga: Los Zener de baja tensión también dejan pasar corriente por debajo de Vz; según su hoja de datos, el 1N4728A (3,3 V) puede tener hasta 100 µA de fuga incluso a 1 V. En circuitos de medida analógica de alta impedancia, esa fuga falsea la lectura.
  • No es un regulador: El Zener sirve para referencias y protecciones de unas decenas de miliamperios. Para alimentar un Arduino o un motor, usa un regulador lineal como el 7805 o un módulo reductor como el LM2596.
  • Si necesitas una referencia precisa: Los Zener de alrededor de 5,1 V y 5,6 V son los que menos varían con la temperatura; para una referencia más estable se prefieren integrados de referencia ajustable como el TL431.

Cómo probar un diodo con el multímetro

  1. Saca el diodo del circuito o desuelda al menos una patilla; otros componentes del circuito pueden falsear la medida.
  2. Gira el selector a la posición con el símbolo del diodo. En muchos multímetros comparte posición con la prueba de continuidad (pitido).
  3. Toca el ánodo con la punta roja y el cátodo con franja con la negra. Un diodo de silicio en buen estado muestra un valor entre 0,5 y 0,7; es la tensión directa con una corriente de prueba de aproximadamente 1 mA (algunos multímetros la muestran en milivoltios, por ejemplo 550).
  4. Invierte las puntas. Un diodo sano no conduce en este sentido y la pantalla muestra OL o un único 1 a la izquierda.
  5. Si ves un valor cercano a cero en ambos sentidos y oyes un pitido, el diodo está en cortocircuito; si ves OL en ambos sentidos, el diodo está abierto, es decir, roto por dentro. En los dos casos, cámbialo.
Componente medidoSentido directo (punta roja en el ánodo)Sentido inverso
1N4007 (rectificador de silicio)0,50–0,60 VOL
1N4148 (pequeña señal)0,60–0,70 VOL
1N5819 (Schottky)0,15–0,30 VOL (en caliente puede verse un valor muy alto)
Zener de 5,1 V (1N4733A)0,65–0,75 VOL (la tensión de prueba del multímetro no llega a 5,1 V)
LED rojo1,6–1,9 V, el LED se ilumina débilmenteOL
LED azul / blanco2,5–3,0 V u OL (la tensión de prueba puede no bastar)OL
Diodo en cortocircuito0,00–0,05 V y pitido0,00–0,05 V y pitido
Diodo abiertoOLOL
Del mismo modo puedes medir las uniones base-emisor y base-colector de un transistor, porque un transistor bipolar contiene dos uniones P-N que se comportan como dos diodos. Para conocer en detalle el resto de funciones del multímetro, lee Cómo usar un multímetro.

Construye un comprobador de diodos con Arduino

Si no tienes multímetro o quieres ir un paso más allá, puedes convertir un Arduino Uno en un comprobador de diodos sencillo. La idea es la misma que la del multímetro: se hace pasar una pequeña corriente por el componente primero en un sentido y luego en el otro, y se mide la tensión que cae en él. Dos pines digitales alimentan los dos extremos del componente a través de resistencias de 1 kΩ y dos pines analógicos leen la tensión en cada extremo. Como la corriente está limitada a unos 2 mA, ni los diodos, ni los LED, ni siquiera los componentes conectados al revés sufren daños.

ConexiónArduino UnoDescripción
Resistencia 1 (1 kΩ)Entre D2 y A0Alimenta el lado de A0
Resistencia 2 (1 kΩ)Entre D3 y A1Alimenta el lado de A1
Una patilla del componente a probarA0La orientación da igual
La otra patilla del componenteA1El código averigua en qué lado está el ánodo
Arduino (C++)
1// Arduino ile diyot test cihazı / Diode tester with Arduino
2// D2 -> 1 kΩ -> A0 -> [test edilen parça / part under test] -> A1 -> 1 kΩ -> D3
3const int PIN_A = 2;        // A0 tarafını besler / drives the A0 side
4const int PIN_B = 3;        // A1 tarafını besler / drives the A1 side
5const float VREF = 5.0;     // 5V pininde ölçtüğün değer / the value you measure on the 5V pin
6
7// highPin'i HIGH, lowPin'i LOW yapar ve parça üzerindeki gerilimi döndürür
8// Drives highPin HIGH, lowPin LOW and returns the voltage across the part
9float measure(int highPin, int lowPin, int highAdc, int lowAdc) {
10  digitalWrite(highPin, HIGH);
11  digitalWrite(lowPin, LOW);
12  delay(5);
13  long sum = 0;
14  for (int i = 0; i < 16; i++) {
15    sum += analogRead(highAdc) - analogRead(lowAdc);
16  }
17  digitalWrite(highPin, LOW);              // ölçüm bitti, akımı kes / done, cut the current
18  return sum / 16.0 * VREF / 1023.0;
19}
20
21// İleri gerilime göre türü tahmin eder / Guesses the type from the forward voltage
22const char* identify(float vf) {
23  if (vf < 0.40) return "Schottky";
24  if (vf < 1.00) return "silisyum diyot / silicon diode";
25  return "LED";
26}
27
28void setup() {
29  pinMode(PIN_A, OUTPUT);
30  pinMode(PIN_B, OUTPUT);
31  digitalWrite(PIN_A, LOW);
32  digitalWrite(PIN_B, LOW);
33  Serial.begin(9600);
34}
35
36void loop() {
37  float vAB = measure(PIN_A, PIN_B, A0, A1);   // A0 tarafı artı / A0 side positive
38  float vBA = measure(PIN_B, PIN_A, A1, A0);   // A1 tarafı artı / A1 side positive
39  bool ab = vAB < 4.0;                         // A0 -> A1 yönünde iletim / conducts from A0 to A1
40  bool ba = vBA < 4.0;                         // A1 -> A0 yönünde iletim / conducts from A1 to A0
41
42  if (ab && ba) {
43    if (vAB < 0.1 && vBA < 0.1) {
44      Serial.println("Kısa devre / short circuit");
45    } else {
46      Serial.println("İki yönde iletim: direnç ya da düşük gerilimli zener / conducts both ways: resistor or low-voltage zener");
47    }
48  } else if (ab || ba) {
49    float vf = ab ? vAB : vBA;
50    Serial.print(ab ? "Anot A0 tarafında / anode on A0 side" : "Anot A1 tarafında / anode on A1 side");
51    Serial.print("  Vf = ");
52    Serial.print(vf, 3);
53    Serial.print(" V  -> ");
54    Serial.println(identify(vf));
55  } else {
56    Serial.println("İletim yok: açık devre ya da parça yok / no conduction: open circuit or no part");
57  }
58  delay(2000);
59}

El código pone primero D2 en HIGH y D3 en LOW y mide la diferencia entre A0 y A1; después repite lo mismo en sentido contrario. Si solo se lee una tensión baja en un sentido, el componente es un diodo y ese sentido indica dónde está el ánodo; por debajo de 0,40 V se clasifica como Schottky, hasta 1 V como silicio y por encima como LED. Un valor cercano a cero en ambos sentidos significa cortocircuito, y unos 5 V en ambos sentidos, que no hay conducción. Verás los resultados en el monitor serie a 9600 baudios; para medir con más precisión, mide el pin 5V con el multímetro y actualiza VREF. Con un 1N4148 verás un valor en torno a Vf = 0.640 V y el resultado «silicon diode».

ESP32: proteger una entrada analógica con diodos Schottky

Los pines del ESP32 solo toleran 3,3 V, con un límite absoluto de unos 3,6 V. Para medir una batería de 12 V, primero reduces la tensión con un divisor de tensión: el positivo de la batería va a GPIO 34 a través de 100 kΩ, y GPIO 34 va a GND a través de 22 kΩ. Con esta relación, 12,6 V se convierten en unos 2,27 V en el pin. ¿Y los picos que aparecen mientras la batería se carga o un motor está en marcha? Aquí dos pequeños diodos Schottky actúan como red de seguridad: uno va del pin a 3V3 (cátodo en 3V3) y el otro de GND al pin (cátodo en el pin). Si la tensión del pin supera los 3,3 V en más de unos 0,3 V o baja de cero, el exceso circula por los diodos, y la resistencia de 100 kΩ mantiene esa corriente pequeña.

Arduino (C++)
1// ESP32 ile 12 V akü gerilimi ölçme, diyot korumalı giriş / 12 V battery voltage with ESP32, diode-protected input
2// Akü + -> 100 kΩ -> GPIO 34 -> 22 kΩ -> GND / battery + -> 100 kΩ -> GPIO 34 -> 22 kΩ -> GND
3// Schottky 1: anot GPIO 34, katot 3V3 / anode GPIO 34, cathode 3V3
4// Schottky 2: anot GND, katot GPIO 34 / anode GND, cathode GPIO 34
5const int SENSE_PIN = 34;                     // yalnızca giriş, ADC1 / input only, ADC1
6const float RATIO = (100.0 + 22.0) / 22.0;    // bölücü oranı yaklaşık 5,55 / divider ratio about 5.55
7
8void setup() {
9  Serial.begin(115200);
10}
11
12void loop() {
13  uint32_t sum = 0;
14  for (int i = 0; i < 32; i++) {
15    sum += analogReadMilliVolts(SENSE_PIN);   // kalibre edilmiş mV / calibrated millivolts
16    delay(2);
17  }
18  float pinV = sum / 32.0 / 1000.0;           // pindeki gerilim / voltage on the pin
19  float batteryV = pinV * RATIO;              // akü gerilimi / battery voltage
20  Serial.printf("Pin: %.3f V  Akü / battery: %.2f V\n", pinV, batteryV);
21  if (batteryV < 11.8) {
22    Serial.println("Akü zayıf / battery low");
23  }
24  delay(1000);
25}
Para esta función elige diodos Schottky de pequeña señal como el BAT54S o el BAT85. Los Schottky de potencia como el 1N5819 tienen más corriente de fuga; en un divisor de 100 kΩ, unos pocos microamperios de fuga ya desplazan la lectura decenas de milivoltios. Por el mismo motivo, un Zener de baja tensión tampoco es buena opción aquí.

Raspberry Pi Pico: medir la temperatura con un diodo (MicroPython)

¿Recuerdas que la tensión directa de un diodo baja unos 2 mV por cada °C? El sensor de temperatura integrado de la Raspberry Pi Pico funciona justo con este principio: según la hoja de datos del RP2040, el sensor del chip mide la tensión de un diodo bipolar polarizado; esa tensión es típicamente de 0,706 V a 27 °C y baja 1,721 mV por grado. Puedes hacer lo mismo con un 1N4148 externo: conecta el pin 3V3 a GP26 y al ánodo del diodo a través de una resistencia de 10 kΩ, y el cátodo a GND. Por el diodo circulan unos 0,27 mA y la tensión en GP26 cambia con la temperatura.

MicroPython
1# Pico: diyotla sıcaklık ölçümü / Temperature measurement with a diode
2# 3V3 -> 10 kΩ -> GP26 + 1N4148 anodu / anode, katot / cathode -> GND
3from machine import ADC
4import time
5
6chip = ADC(4)        # yonga içindeki sıcaklık diyodu / on-chip temperature diode
7diode = ADC(26)      # GP26 (ADC0): harici 1N4148 / external 1N4148
8CONV = 3.3 / 65535   # read_u16 değerini volta çevirir / converts read_u16 to volts
9
10# Kalibrasyon: oda sıcaklığındaki değerlerini yaz / Calibration: enter your room-temperature values
11T0 = 22.0            # termometredeki sıcaklık (°C) / thermometer reading (°C)
12V0 = 0.600           # o sıcaklıkta diyot gerilimi (V) / diode voltage at that temperature (V)
13SLOPE = -0.002       # 1N4148 için yaklaşık -2 mV/°C / about -2 mV/°C for a 1N4148
14
15def average_voltage(adc, n=64):
16    total = 0
17    for _ in range(n):
18        total += adc.read_u16()
19    return total / n * CONV
20
21while True:
22    v_chip = average_voltage(chip)
23    t_chip = 27 - (v_chip - 0.706) / 0.001721    # RP2040 veri sayfası formülü / RP2040 datasheet formula
24    v_diode = average_voltage(diode)
25    t_diode = T0 + (v_diode - V0) / SLOPE
26    print("Yonga / chip: {:.1f} °C   Diyot / diode: {:.3f} V -> {:.1f} °C".format(t_chip, v_diode, t_diode))
27    time.sleep(1)

La primera vez que ejecutes el código, lee la temperatura ambiente en un termómetro y escribe la tensión del diodo que ves en pantalla en V0 y el valor del termómetro en T0. Como cada diodo tiene una tensión ligeramente distinta, esta calibración de un punto es imprescindible. Después sujeta el diodo entre los dedos: en pocos segundos verás bajar la tensión y subir la temperatura. El sensor del chip también se ve afectado por el calor de la propia placa, así que ninguno de los dos es un termómetro de precisión, sino experimentos didácticos que muestran el principio. Para medidas reales, usa un sensor digital como el DS18B20.

Ideas de proyectos con diodos

  • Comprobador de diodos con LCD: Combina el código anterior con una pantalla LCD I2C para que el tipo y la tensión directa aparezcan en cuanto conectes un componente.
  • Alimentación con respaldo de batería: Une el USB y un pack de pilas con dos diodos Schottky para que el Arduino siga funcionando sin cortes con la batería al desconectar el USB.
  • Teclado sin teclas fantasma: Añade un 1N4148 a cada tecla de una matriz de botones casera para que, al pulsar varias teclas a la vez, no se lea una tecla equivocada. La lógica del escaneo de matrices está en Cómo usar un teclado matricial.
  • LED con Charlieplexing: Aprovecha que los LED solo conducen en un sentido para controlar 6 LED con solo 3 pines, o 12 LED con 4 pines.
  • Riego automático: Controla la bomba con un relé y protégela con un diodo de rueda libre; para medir la humedad, consulta Sensor de humedad del suelo.
  • Carga solar: Pon un diodo Schottky de bloqueo entre el panel y la batería para que esta no se descargue a través del panel por la noche.

Errores frecuentes y cómo solucionarlos

SíntomaCausa probableSolución
El circuito no funciona en absolutoEl diodo de protección en serie está al revésGíralo: cátodo con franja hacia la carga, ánodo sin franja hacia el positivo
El Arduino se reinicia cada vez que se apaga un relé o un motorFalta el diodo de rueda librePon un 1N4007 o un 1N4148 en paralelo con la bobina, cátodo al positivo
La alimentación cae al activar el transistor y el diodo se calientaEl diodo de rueda libre está al revés y cortocircuita la alimentaciónGira el diodo: cátodo al positivo de la alimentación
El módulo funciona de forma inestable tras el diodo en seriePérdida de 0,7–1 V por la tensión directaUsa un Schottky (1N5819) o un MOSFET de canal P
El diodo se calienta muchoCorriente nominal superada o diodo lento con PWM de alta frecuenciaElige el 1N5408 de 3 A, o un Schottky / UF4007
El Zener se estropea enseguidaFalta la resistencia en serie o es demasiado pequeñaCalcula R = (Ventrada − Vz) / I y comprueba la potencia del Zener
La lectura analógica se desvía al poner el diodo de protecciónCorriente de fuga del diodo o del ZenerUsa un Schottky de pequeña señal (BAT54) y reduce las resistencias del divisor
Si solo quieres tener unos pocos tipos de diodo, este trío cubre la mayoría de trabajos: el 1N4007 para alimentación y protección en general, el 1N4148 para señales y relés pequeños, y el 1N5819 para circuitos con pilas y bajas pérdidas. Añade un paquete de Zener de 3,3 V y otro de 5,1 V y tu kit básico estará completo.

El diodo es una de las piezas más sencillas en apariencia y más trabajadoras de la electrónica: dirige la corriente en un solo sentido, protege tu circuito, convierte la alterna en continua y, como LED, da luz. Cuando te acostumbres a leer su polaridad por la franja, a tener en cuenta su caída de tensión y a poner un diodo de rueda libre en las cargas inductivas, quemarás muchos menos componentes en tus proyectos. En la app BlueGrays encontrarás proyectos con LED, relés, motores y riego con esquemas paso a paso y código listo para usar, para que veas por ti mismo dónde van los diodos en circuitos reales.

Preguntas frecuentes

¿Para qué sirve un diodo?

Un diodo deja pasar la corriente en un solo sentido, del ánodo al cátodo. Por eso se usa para convertir alterna en continua (rectificación), proteger un circuito de una pila conectada al revés, suprimir los picos de tensión de relés y motores y, en el caso del Zener, limitar una tensión a un valor fijo. Un LED también es un diodo que emite luz.

¿Cuál es el lado positivo de un diodo?

El lado positivo es el ánodo y el negativo es el cátodo. El cátodo está marcado con una franja en el cuerpo, y en el símbolo del esquema la barra vertical indica el cátodo. Para que el diodo conduzca, el ánodo debe estar unos 0,7 V por encima del cátodo; en los LED, la patilla larga es el ánodo.

¿Qué diferencia hay entre un diodo y un LED?

Ambos dejan pasar la corriente en un solo sentido; un LED es un diodo especial que emite luz mientras conduce. Su tensión directa va de 1,8 a 3,4 V según el color y en inversa solo soporta unos 5 V. Por eso un LED no se usa como rectificador y siempre debe llevar una resistencia en serie.

¿Qué diferencia hay entre un diodo Zener y uno normal?

Un diodo normal bloquea la corriente en inversa y se estropea si se supera su tensión máxima. Un Zener conduce a propósito en inversa a una tensión concreta (por ejemplo, 5,1 V) sin dañarse, y así limita la tensión a ese valor. Se conecta en inversa, con el cátodo al positivo, y siempre con una resistencia en serie.

¿Cómo saber si un diodo está bien?

Pon el multímetro en prueba de diodos y toca el ánodo con la punta roja y el cátodo con la negra. Un diodo de silicio sano marca 0,5–0,7 V, y al invertir las puntas aparece OL. Un valor cercano a cero en ambos sentidos indica cortocircuito, y OL en ambos sentidos, un diodo abierto.

¿Cuántos amperios y voltios soporta el 1N4007?

El 1N4007 es un diodo rectificador de silicio que lleva una corriente directa media de 1 A y soporta una tensión inversa repetitiva de 1000 V. Su tensión directa es como máximo de 1,1 V a 1 A y aguanta picos únicos de 30 A. Para más corriente se usa el 1N5408, de 3 A.

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