Diodos

Tema VII.
Lección 16

Dispositivos semiconductores de potencia. Interruptores El diodo de potencia

16.1 Construcción y encapsulado 16.2 Características estáticas 16.2.1 Curvas características 16.2.2 Estados de bloqueo y conducción 16.2.3 Cálculo de pérdidas 16.3 Características dinámicas 16.3.1 Salida de conducción: Recuperación inversa 16.3.2 Entrada en conducción: Recuperación directa16.3.3 Cálculo de pérdidas

Lección 16. – El diodo de potencia.

16.4 Tipos de diodos de potencia 16.4.1 Diodos rectificadores para baja frecuencia 16.4.2 Diodos rápidos y ultrarrápidos 16.4.3 Diodos Schotkky 16.4.4 Diodos para aplicaciones especiales 16.5 Uso de los datos de catálogo de fabricantes

Lección 16. – El diodo de potencia.

16.1 Construcción y encapsulado
CARACTERÍSTICASDESEABLES: CARACTERÍSTICAS DESEABLES: --Corriente elevada con baja caída de tensión Corriente elevada con baja caída de tensión --Tensión inversa elevada con mínimas fugas Tensión inversa elevada con mínimas fugas

COMPARACIÓN DE LOS DIODOS DE POTENCIA:
Tipo Tipo Mercurio Mercurio Selenio Selenio Germanio Germanio Silicio Silicio Oxido de Oxido de cobre cobre Caída de Caída de tensión tensión directa(V) directa (V) 15 aa19 15 19 11 0,5 0,5 11 0,6 0,6 Corriente Corriente de fugas de fugas baja baja alta alta baja baja muy baja muy baja alta alta Tensión Intensidad Temp. Densidad Tensión Intensidad Temp. Densidad inversa interna directa de corriente inversa interna directa de corriente máx. (ºC) máx. (V) (A/cm22) máx. (ºC) máx. (V) máx. (A) máx. (A) (A/cm) 400 400 150 150 120 120 200 200 70 7020.000 20.000 50 50 800 800 3.500 3.500 30 30 5.000 5.000 50 50 200 200 1.000 1.000 10 10 4.000 4.000 11 100 100 100 100 11

Lección 16. – El diodo de potencia.

16.1 Construcción y encapsulado
ENCAPSULADOS DO - 5
- Aislamiento - Conexión Eléctrica - Disipación térmica

Terminal de cobre (ánodo) Soldaduras Au-Si Cierre aislante

Cierre metálico Base de cobre (cátodo) P N

Pastillasemiconductora

Lección 16. – El diodo de potencia.

16.1 Construcción y encapsulado
DO – 200AC Grandes corrientes (3500 – 5000 A)
Base de cobre (ánodo) Pastilla semiconductora Cierre metálico Cierre cerámico Soldaduras Base de cobre (cátodo)

P N

Cierre metálico

Lección 16. – El diodo de potencia.

16.2 Características estáticas
Curvas características:
Vd rd VF

id tg α = 1/rdVRRM IR
VR

Vd

VAK

Diodo real

Lección 16. – El diodo de potencia.

16.2 Características estáticas
Curvas características:

id

Vd = 0 rd = 0 VAK
Diodo ideal

Lección 16. – El diodo de potencia.

16.2 Características estáticas
Estado de conducción:
DIODO IDEAL
Ve V

Ve

RL

VS

Ve

RL

VS

VS V

DIODO REAL
Vd rd
Ve V

Ve

RL

VS

Ve

RL

VSVS V-Vd -rd·id

Lección 16. – El diodo de potencia.

16.2 Características estáticas
Estado de conducción. Parámetros:
Intensidad media nominal (IFAV): Es el valor medio de la máxima intensidad de impulsos senoidales de 180º que el diodo puede soportar con la cápsula mantenida a determinada temperatura (110 ºC normalmente). Intensidad de pico repetitivo (IFRM ): Máxima intensidad que puedeser soportada cada 20 ms por tiempo indefinido, con duración de pico de 1ms a determinada temperatura de la cápsula. Intensidad de pico único (IFSM ): Es el máximo pico de intensidad aplicable por una vez cada 10 minutos o más, con duración de pico de 10ms.

Lección 16. – El diodo de potencia.

16.2 Características estáticas
Estado de bloqueo:

Ve

RL

VS

Ve

RL

VS

Ve V VSLección 16. – El diodo de potencia.

16.2 Características estáticas
Estado de bloqueo. Parámetros:
Tensión inversa de trabajo (VRWM ): Tensión inversa máxima que puede ser soportada por el diodo de forma continuada sin peligro de avalancha. Tensión inversa de pico repetitivo (VRRM ): Tensión inversa máxima que puede ser soportada en picos de 1ms repetidos cada 10 ms por tiempo indefinido....