Semiconductores De Potencia

DISPOSITIVOS NO CONTROLADOS - DIODOS DE POTENCIA

El diodo es un interruptor unidireccional, sus principales características son: Tiene una estructura P-N; con una área mayor para soportar mayores corrientes en conducción (en el orden de los KA) y tensiones inversas (en el orden de los KA). El mayor tamaño se debe al aumento de una región intermedia n de bajo dopaje que lo diferencia de los diodos de señal. La tensión de caída aumenta a 1 o 2 V siento esta nueva región es la causante de este fenómeno. Tiene dos estados de recuperación: Recuperación inversa: Es el tiempo de paso de conducción a bloqueo (on - off) Recuperación Directa: Es el tiempo de paso de bloqueo a conducción (off -on) Los tipos de diodos de potencia son: Diodos Schotky, Diodos de recuperación rápida Diodos rectificadores o de frecuencia de línea.

DISPOSITIVOS SEMICONTROLADOS – TIRISTORES

Es una estructura de cuatro capas (P-N-P-N) que representan una función. El paso de On a Off, realiza normalmente por control externo. El paso de Off a On, se da cuando la corriente del tiristores más pequeña que la corriente de mantenimiento. Sus tipos dentro de estos semiconductores son: SCR (Rectificador Controlado de Silicio) TRIAC (Triodo de Corriente Alterna) GTO (GateTurn-Off Thyristor) Veremos brevemente cada uno de ellos a continuación:

TIRISTORES – SCR

Es el dispositivo que control mayor potencia. Soporta mayor tensión inversa entre sus terminales La corriente establece en el sentido ánodo- cátodo. Nuevos parámetros en su recta de funcionamiento ZONA DE BLOQUEO INVERSO (VAK<0).- Estado de OFF inversa, comportándose como un diodo ZONA DE BLOQUE DIRECTO (VAK >0 sin disparo).- Comporta como un circuito abierto hasta alcanzar el voltaje de ruptura ZONA CONDUCCIÓN (VAK >0 disparado).- Se comporta como interruptor cerrado y se mantiene hasta que sea menor a la corriente de mantenimiento.

TIRISTORES – triac

Es un tiristor bidireccional de tres terminales. Permite el paso de la corriente en los dos sentidos entre terminales A1 y A2 Puede disparse con tensiones de puerta de ambos signos, pero solo tiene un gate en el exterior, es decir un solo circuito de control Funciona como dos SCR en anti paralelo Máximo 1000v, 15 A, 15kW, 50/60 Hz.

TIRISTORES – gto

Máximo 5000v, 4000AEl GTO tiene control externo en el paso de conducción a bloqueo, de On a Off. Y también permite controlar externamente el paso de OFF a ON. El mecanismo de disparo es parecido al del SCRUn GTO al contrario de un SCR pude no tener la capacidad de bloqueo de tensiones inversas.Si gate + pasa de estado de ON a OFF Si gate – oasa de estado de OFF a ON

TRANSISTORES

Los transistores de potencia tambien trabajan en zona de conmutación, es cir en ON-OFF Sus ventajas es que son totalmente controlados. Se clasifican en BJT (B IPOLAR JUNCTION TRANSISTOR) MOSFET IGBT

TRANSISTORES – BJT

Son interruptores de potencia controlados por corriente. Los de tipo npn son los más utilizados Consumen mayor energía que los SCR Se controlan por la base Trabaja en 3 zonas principalmente CORTE.- No inyecta corriente a la base (interruptor abierto) ACTIVA.- Inyecta corriente a la base del transistor. Se da cuando funciona como amplificador mas no como semiconductor de potencia SATURACION.- Inyecta suficiente corriente a la base. Interruptor ideal.

TRANSISTORES – MOSFET

Son transistores controlados por Tensión. Debido al aislamiento de óxido de silicio de la base. Existen dos tipos dentro de estos transistores de potencia: De canal “n” y de canal “p” Desventaja.- Maneja reducida potencia porque se calientan mucho Ventaja.- Son los transistores más rápidos que existen Trabaja en 3 zonas fundamentalmente: CORTE.- VG y Vcc es menor al voltaje de umbral. Interruptor abierto ÓHMICA.- Si Vg y Vcc es mayor a Vp y Vcc, se cierra el transistor

...