Diodos potencia

Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ingeniería
Electrónica de Potencia
Camilo Andrés Gutiérrez
261317
Diego Felipe Rodríguez
261580
David Orlando Rodríguez
261505
Bogotá, marzo de 2012

1- Diodos de recuperación rápida y Diodos de carburo de silicio:
Los diodos de recuperación rápida (fig. 1.1), son dispositivos auxiliares a los transistores en
el proceso de conversión decorriente continua a corriente alterna y corriente continua a corriente
continua. Cada conmutador (GTO, IGCT o IGBT) requiere de un diodo complementario para
permitir el funcionamiento del sistema convertidor de continua a alterna con cargas inductivas.
Los diodos de recuperación rápida están optimizados para soportar dinámicas elevadas (transición
rápida del estado de conducción al debloqueo). Sin embargo, por lo general presentan unas
pérdidas en conducción superiores a los Diodos Rectificadores. Para cada familia de conmutadores
(GTOs, IGCTs y IGBTs) disponemos de Diodos Rápidos que han sido optimizados para aplicaciones
con conmutadores1[1].

Figura 1.1 diodos de recuperación rápida (ABB)
En la tabla 1.1 podemos ver diferentes diodos fast recovery y su velocidad, que esmucho mas
rápida que la de los diodos de propósito general la cual es típicamente 25us, vemos que hay unos
de 25ns otros de 70ns

1[1] Diodos de recuperación rápida ABB disponible en:http://www.abb.com.co/product/db0003db004291/

c125739900722305c1256f18003c1401.aspx
2[2] Fast recovery diodes/rectifier diodes, product catalog 2010, ROHM semiconductor, pag5

Tabla 1.1 catalogo de diodos derecuperación rápida2[2]

Los diodos de carburo de silicio (SiC) son diodos Schottky de elevada eficiencia, que están usando
este material, considerado revolucionario hasta el momento para semiconductores de potencia
de elevada eficiencia, sus propiedades físicas superan al silicio y al nitruro de galio, también
son superiores los diodos de recuperación rápida, ya que se puede considerar queno tiene
recuperación en inverso. El uso de SiC en dispositivos de potencia incrementa considerablemente
la eficiencia, reduce el tamaño, tiene alta frecuencia de conmutación y produce menos
interferencia electromagnética (EMI), su aplicación va desde corregir el factor de potencia, en
convertidores de energía solar y UPS, en controladores de motores entre otras3 [3].
Los diodos schottky SiCtienen la capacitancia mas baja para cualquier rango de corriente, lo cual
hace el sistema mas eficiente al poder conmutar a grandes frecuencias, reduce las perdidas de
conmutación, y al aumentar la frecuencia de conmutación los dispositivos discretos como
capacitancias e inductores pueden disminuir su tamaño y ser de bajo costo, se reduce también las
necesidades de refrigeración en cuantoal tamaño y numero de disipadores o ventiladores, lo cual
reduce considerablemente costos.4 [4]
2[2] Fast recovery diodes/rectifier diodes, product catalog 2010, ROHM semiconductor, pag5
3

[3] Silicon Carbide Schottky Diodes, infineon, disponible en: http://www.infineon.com/cms/en/
product/discretes-and-standard-products/diodes/silicon-carbide-schottky-diodes/channel.html?channel=ff80808112ab681d0112ab6a50b304a0
4 [4]Infineon Introduces Third Generation Silicon Carbide Schottky Diodes; Improved Performance Helps
Reduce Cost of Power Conversion Systems for Motor Drive and Renewable Energy Applications, Infineon,
disponible en: http://www.infineon.com/cms/en/corporate/press/news/releases/2009/INFIMM200902034.html

El diodo SiC es superior a uno de silicio, se ve lacomparación en la figura 1.2 para un diodo de la
empresa STMicroelectronics.

Figura 1.2 Silicon vs. SiC diode comparision If=5A, di/dt=840 A/us5[5]

2. Tiristor
Un tiristor es un rectificador controlado, donde la corriente que circula de forma unidireccional
desde el ánodo al cátodo, esta circulación de corriente es iniciada por una corriente pequeña
de señal desde la puerta al cátodo, estos son...