padre

El Transistor de Potencia
A. Introducción a los transistores de potencia
El funcionamiento y utilización de los transistores de potencia es idéntico al de los transistores normales, teniendo características especiales las altas tensiones e intensidades que tienen que soportar y, por lo tanto, las altas potencias a disipar.
Existen básicamente tres tipos de transistores de potencia:Bipolar.
Unipolar o FET(Transistor de Efecto de Campo)
IGBT.
Parámetros
MOS
Bipolar
Impedancia de entrada
Alta(1010 ohmios)
Media(104 ohmios)
Ganancia en corriente
Alta(107)
Media(10-100)
Resistencia ON(saturación)
Media/Alta
Baja
Resistencia OFF(corte)
Alta
Alta
Voltaje aplicable
Alto(1000V)
Alto(1200V)
Máxima temperatura de operación
Alta(200°C)
Media(150°C)
Frecuencia detrabajo
Alta(100-500 KHz)
Baja(10-80 KHz)
Coste
Alto
Medio

EL IGBT te ofrece a los usuarios las ventajas de entrada MOS, más la capacidad de carga en corriente de los transistores bipolares:
Trabaja con tensión
Tiempos de conmutación bajos(alta frecuencia de funcionamiento)
Margen de potencia en conducción mucho mayor (como los bipolares).
Nos interesa, como siempre que tratamos condispositivos semiconductores de potencia que el transistor se parezca, lo más posible, a un elemento ideal:
Pequeñas fugas
Alta potencia
Bajos tiempos de respuesta(,para conseguir una alta frecuencia de funcionamiento-
Que el efecto avalancha se produzca a un valor elevado
Que no se produzcan “puntos calientes” (grandes di/dt).
Una limitación importante de todos los dispositivos de potenciay concretamente los transistores bipolares, es que el paso del bloqueo a conducción y viceversa no se hace instantemente, sino que tiene un retardo (.Las causas fundamentales de estos retardos son las capacidades asociadas a las uniones colector-base y base-emisor y los tiempos de difusión y recombinación de los portadores.
.A.1. Principios básicos de funcionamiento
La diferencia másnotable entre un transistor bipolar y un transistor unipolar o FET es el modo de actuación sobre la terminal de control.
Destacamos tres cosas Fundamentales:
En un transistor bipolar controla la magnitud
En un FET, la tensión controla la corriente
En ambos casos, con una potencia pequeña puede controlarse otra bastante mayor.
B. El transistor bipolar de potencia(BTJ)
Las característicasmás importantes de BTJ.Es destacar que el interés actual del BTJ es muy limitado, ya existen dispositivos de potencia con características muy superiores. Sim embargo, le dedicamos un tema dentro de esta asignatura porque es necesario comprender las limitaciones para poder comprender el funcionamiento y limitaciones de otros dispositivos de gran importancia en la actualidad dentro del campo de laElectrónica en Potencia.
.B.1 Modos de trabajo
Existen cuatro condiciones de polarización posibles, Dependiendo del sentido o signo de los voltajes de polarización en cada una de las uniones del transistor pueden ser:

Región activa directa: Le corresponde una polarización directa de la unión del emisor-base y una polarización inversa de la unión del colector-base. Esta es la región deoperación normal del transistor para la amplificación.
Región activa inversa: Le corresponde una polarización inversa de la unión emisor-base y una polarización directa de la unión colector-base. Esta región es usada raramente.
Región de corte: Le corresponde una polarización inversa de ambas uniones. Las operación de esta región corresponde a aplicaciones de conmutación en el modo apagado, pues eltransistor actúa como un interruptor abierto ().
Región de saturación: Le corresponde una polarización directa de ambas uniones. La operación en esta región corresponde a aplicaciones de conmutación en el modo encendido, pues el transistor actúa como interruptor cerrado ().
En la siguiente figura, se muestra la curva V-I típica del transistor bipolar:

.B.2 Especificaciones importantes
Las...