Dispositivos De Potencia

Universidad de Oviedo

Lección 2

Selección de dispositivos
electrónicos de potencia
Diseño de Sistemas Electrónicos de
Potencia
4º Curso. Grado en Ingeniería en Tecnologías
y Servicios de Telecomunicación

Dispositivos a estudiar

• El Diodo de potencia
• El MOSFET de potencia
• El Transistor Bipolar de Puerta Aislada (IGBT)
• El Rectificador Controlado de Silicio (SCR)
• El Tiristor Apagadopor Puerta (GTO)
• El Triodo de Corriente Alterna (TRIAC)

Nuevos
para
vosotros

Encapsulados de diodos
•

DIODOS DE POTENCIA

Axiale
s

DO 35

DO 41

DO 15

DO 201

Encapsulados de diodos

DIODOS DE POTENCIA

• Para usar radiadores

Encapsulados de diodos
• Para grandes potencias

DIODOS DE POTENCIA

DO 5

B 44

Encapsulados de diodos

DIODOS DE POTENCIA

• Agrupaciones de 2 diodos

2 diodos encátodo común

2 diodos en serie

Encapsulados de diodos

DIODOS DE POTENCIA

• Agrupaciones de 2 diodos (con varias conexiones)

Encapsulados de diodos

DIODOS DE POTENCIA

• Agrupaciones de 2 diodos (sin conectar)

Nombre del dispositivo

Encapsulados de diodos
• Agrupaciones de 2 diodos. Diversos encapsulados
para el mismo dispositivo

DIODOS DE POTENCIA

Nombre del
dispositivoEncapsulados

Encapsulados de diodos

DIODOS DE POTENCIA

• Agrupaciones de 4 diodos (puentes de diodos)

Dual in line

Encapsulados de diodos

DIODOS DE POTENCIA

• Agrupaciones de 4 diodos (puentes de diodos)

Encapsulados de diodos

DIODOS DE POTENCIA

• Puentes de diodos. Toda la gama de Fagor

Encapsulados mixtos de diodos y otros dispositivos
• Dan origen a módulos de potencia
- Adecuados para altapotencia y relativa alta frecuencia
- Minimizan las inductancias parásitas del conexionado
- Se usan en aplicaciones industriales, espaciales, militares, etc

DIODOS DE POTENCIA

- Se pueden pedir a medida

Electrónica militar
Control de Motores

Circuito equivalente estático
Curva característica
real

i

DIODOS DE POTENCIA

Curva
característica ideal

Curva característica
asintótica.
Pendiente =1/rd

V
0
V
ideal
• Circuito equivalente asintótico
Modelo asintótico

rd
V

Características fundamentales de cualquier diodo
1ª -Máxima tensión inversa soportada
2ª -Máxima corriente directa conducida
3ª -Caída de tensión en conducción
4ª -Corriente de inversa en bloqueo
5ª -Velocidad de conmutación

DIODOS DE POTENCIA

1ª Máxima tensión inversa soportada
• Corresponde a la tensión de rupturade la unión inversamente
polarizada
Baja tensión
Media tensión
Alta tensión

Ejemplo de
clasificación

15 V

100 V

500 V

30 V

150 V

600 V

45 V

200 V

800 V

55 V

400 V

1000 V

60 V
80 V

1200 V

1ª Máxima tensión inversa soportada
• El fabricante suministra (a veces) dos valores:
- Tensión inversa máxima de pico repetitivo VRRM

DIODOS DE POTENCIA

- Tensión inversa máxima de pico norepetitivo VRSM

La tensión máxima es crítica. Superarla suele ser
determinante del deterioro irreversible del componente

2ª Máxima corriente directa conducida
• El fabricante suministra dos (y a veces tres) valores:
- Corriente eficaz máxima IF(RMS)
- Corriente directa máxima de pico repetitivo IFRM

DIODOS DE POTENCIA

- Corriente directa máxima de pico no repetitivo IFSM

Depende de la cápsula3ª Caída de tensión en conducción
• La caída de tensión en conducción (obviamente) crece con la
corriente directa conducida. A corrientes altas crece linealmente

ideal

rd

DIODOS DE POTENCIA

V
i
ID

5A

V
VD

3ª Caída de tensión en conducción

DIODOS DE POTENCIA

• La caída de tensión en conducción crece con la máxima tensión
soportable por el diodo

3ª Caída de tensión en conducción
• Seobtiene directamente de las curvas tensión corriente

DIODOS DE POTENCIA

IF(AV) = 4A,
VRRM = 200V

1,25V @ 25A

IF(AV) = 5A,
VRRM = 1200V
• En escala lineal no son muy útiles
• Frecuentemente se representan en
escala logarítmica
2,2V @ 25A

3ª Caída de tensión en conducción
• Curva característica en escala logarítmica

DIODOS DE POTENCIA

IF(AV) = 25A,
VRRM = 200V

0,84V @ 20A

IF(AV) = 22A,...