Componentes electrónicos de potencia
Páginas: 6 (1315 palabras)
Publicado: 5 de junio de 2010
Electrónica de Potencia
Dispositivos electrónicos de potencia 1. Diodo de potencia Hechos con la misma estructura que los diodos normales (unión PN) pero para soportar mayores potencias y tensiones inversas.
Vf indica la caída de voltaje cuando el diodo está en conducción (oscila entre 1 y 2 V en los diodos de potencia). La caída también depende de la corriente que circule. 2. Diodos ShottkySe utilizan cuando se necesita una caída de tensión muy pequeña (0.3 V) para circuitos con tensiones reducidas de salida. No soportan tensiones inversas superiores a 50 – 100 V. 3. Diodo de recuperación rápida Son adecuados en circuitos de frecuencia elevada en combinación con interruptores controlables, donde se necesitan tiempos de recuperación pequeños. Se usan en nuveles de potencia de varioscientos de voltios y varios cientos de amperes, estos diodos poseen tiempos de recuperación inversas de pocos nanosegundos. 4. Diodos rectificadores o de frecuencia de línea La tensión en el estado de conducción de estos diodos es la más pequeña posible, y por lo tanto tienen un tiempo de recuperación de inversas grande. Son capaces de bloquear varios kilovoltios y conducir varios kiloamperios. 5.Tiristores Son semiconductores de conmutación, tienen una estructura de 4 capas en secuencia P-NP-N, la cual presenta funcionamiento biestable.
La conmutación desde el estado de bloqueo al de conducción se realiza normalmente por una señal de control externa. La conmutación de encendido a apagado se produce cuando la corriente por el tiristor es más pequeña que un determinado valor, denominadacorriente de mantenimiento. 6. SCR (Rectificador Controlado de Silicio) Tipo de tiristor que permite soportar la mayor cantidad de tensiones inversas entre sus terminales y la mayor circulación de corriente. Está formado por 4 capas, como el tiristor, teniendo 3 terminales: ánodo, cátodo y compuerta (gate).
Cuando se le inyecta una corriente a la compuerta, circula una corriente en el sentidoánodo – cátodo.
A) Zona de bloqueo inverso (vAK < 0): Ésta condición corresponde al estado de no conducción en inversa, comportándose como un diodo. B) Zona de bloqueo directo (vAK > 0 sin disparo): El SCR se comporta como un circuito abierto hasta alcanzar la tensión de ruptura directa. C) Zona de conducción (vAK > 0 con disparo): El SCR se comporta como un interruptor cerrado, si una vez haocurrido el disparo, por el dispositivo circula una corriente superior a la de enclavamiento. Una vez en conducción, se mantendrá en dicho estado si el valor de la corriente ánodo cátodo es superior a la corriente de mantenimiento.
7. TRIAC (Triode of Alternating Current) Es un tiristor bidireccional de tres terminales, puede ser disparado con tensiones de puerta de ambos signos. Lo interesantedel TRIAC es controlar ambos sentidos de la corriente alterna; un TRIAC se comporta como dos SCR en antiparalelo.
Está pensado para aplicaciones de pequeña potencia, con tensiones que no superan los 1000 V y corrientes máximas de 15 A. Su frecuencia de operación también es reducida, normalmente 50-60 Hz. 8. GTO (Gate Turn-Off Thyristor) Tiristor que se utiliza para controlar no solamente la fasede conducción, sino también la fase de bloqueo de potencia en cualquier instante deseado. La puerta permite controlar las dos transiciones: paso de bloqueo a conducción y viceversa.
Pueden NO tener la capacidad de bloquear corrientes inversas.
9. Transistores Son utilizados como interruptores. Los circuitos de excitación de estos se diseñan para que trabajen en la zona de saturación(conducción) o en la zona de corte (bloqueo). Su ventaja sobre los tiristores es que los transistores son totalmente controlados. 10. Transistor Bipolar de potencia Más conocidos como BJT (Bipolar Junction Transistors), son interruptores de potencia controlados por corriente. Existen dos tipos: NPN y PNP; en electrónica de potencia son más usuales los primeros.
El transistor, fundamentalmente,...
Dispositivos electrónicos de potencia 1. Diodo de potencia Hechos con la misma estructura que los diodos normales (unión PN) pero para soportar mayores potencias y tensiones inversas.
Vf indica la caída de voltaje cuando el diodo está en conducción (oscila entre 1 y 2 V en los diodos de potencia). La caída también depende de la corriente que circule. 2. Diodos ShottkySe utilizan cuando se necesita una caída de tensión muy pequeña (0.3 V) para circuitos con tensiones reducidas de salida. No soportan tensiones inversas superiores a 50 – 100 V. 3. Diodo de recuperación rápida Son adecuados en circuitos de frecuencia elevada en combinación con interruptores controlables, donde se necesitan tiempos de recuperación pequeños. Se usan en nuveles de potencia de varioscientos de voltios y varios cientos de amperes, estos diodos poseen tiempos de recuperación inversas de pocos nanosegundos. 4. Diodos rectificadores o de frecuencia de línea La tensión en el estado de conducción de estos diodos es la más pequeña posible, y por lo tanto tienen un tiempo de recuperación de inversas grande. Son capaces de bloquear varios kilovoltios y conducir varios kiloamperios. 5.Tiristores Son semiconductores de conmutación, tienen una estructura de 4 capas en secuencia P-NP-N, la cual presenta funcionamiento biestable.
La conmutación desde el estado de bloqueo al de conducción se realiza normalmente por una señal de control externa. La conmutación de encendido a apagado se produce cuando la corriente por el tiristor es más pequeña que un determinado valor, denominadacorriente de mantenimiento. 6. SCR (Rectificador Controlado de Silicio) Tipo de tiristor que permite soportar la mayor cantidad de tensiones inversas entre sus terminales y la mayor circulación de corriente. Está formado por 4 capas, como el tiristor, teniendo 3 terminales: ánodo, cátodo y compuerta (gate).
Cuando se le inyecta una corriente a la compuerta, circula una corriente en el sentidoánodo – cátodo.
A) Zona de bloqueo inverso (vAK < 0): Ésta condición corresponde al estado de no conducción en inversa, comportándose como un diodo. B) Zona de bloqueo directo (vAK > 0 sin disparo): El SCR se comporta como un circuito abierto hasta alcanzar la tensión de ruptura directa. C) Zona de conducción (vAK > 0 con disparo): El SCR se comporta como un interruptor cerrado, si una vez haocurrido el disparo, por el dispositivo circula una corriente superior a la de enclavamiento. Una vez en conducción, se mantendrá en dicho estado si el valor de la corriente ánodo cátodo es superior a la corriente de mantenimiento.
7. TRIAC (Triode of Alternating Current) Es un tiristor bidireccional de tres terminales, puede ser disparado con tensiones de puerta de ambos signos. Lo interesantedel TRIAC es controlar ambos sentidos de la corriente alterna; un TRIAC se comporta como dos SCR en antiparalelo.
Está pensado para aplicaciones de pequeña potencia, con tensiones que no superan los 1000 V y corrientes máximas de 15 A. Su frecuencia de operación también es reducida, normalmente 50-60 Hz. 8. GTO (Gate Turn-Off Thyristor) Tiristor que se utiliza para controlar no solamente la fasede conducción, sino también la fase de bloqueo de potencia en cualquier instante deseado. La puerta permite controlar las dos transiciones: paso de bloqueo a conducción y viceversa.
Pueden NO tener la capacidad de bloquear corrientes inversas.
9. Transistores Son utilizados como interruptores. Los circuitos de excitación de estos se diseñan para que trabajen en la zona de saturación(conducción) o en la zona de corte (bloqueo). Su ventaja sobre los tiristores es que los transistores son totalmente controlados. 10. Transistor Bipolar de potencia Más conocidos como BJT (Bipolar Junction Transistors), son interruptores de potencia controlados por corriente. Existen dos tipos: NPN y PNP; en electrónica de potencia son más usuales los primeros.
El transistor, fundamentalmente,...
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