Dispositivos de Potencia

Sesión 11

DISPOSITIVOS BASICOS DE
POTENCIA

OBJETIVO

sesión

• Dispositivos básicos de
potencia.

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Objetivos de Curso
Identificar los dispositivos electrónicos y su
aplicación en la industria.
Verificar el funcionamiento de los dispositivos
semiconductores.
Diferenciar las áreas de aplicación de los
diferentes dispositivos electrónicos.
Implementar aplicaciones básicas con
dispositivoselectrónicos.
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Repaso de la conf. Anterior.
o Generalidades.
• Representación de un transistor bipolar.
• Equivalencia con diodos.
• Condición de amplificación.
o Curvas características del transistor bipolar.
o Polarización de transistores

Semiconductores de
potencia.

Clasificación de dispositivos
semiconductores.
Fabricados para uso
general.

Fabricados
especialmente para la
electrónica depotencia.

Diodos

Tiristores

Transistores bipolares

IGBT

Transistores MOS

….

Todos ellos operan en forma de
corte o conducción.

Comparación dispositivos
semiconductores.

Transistores
bipolares de
potencia
Depende de una
corriente de base
Ib para pasar de
corte a
conducción

Semiconductores de
potencia.

Transistores
MOS de
potencia

Tiristores

Depende de un
voltaje VGS para
pasar de cortea
conducción

NO requiere
mantener la
variable de
control para pasar
de corte a
conducción.

Comportamiento de dispositivos
semiconductores.

Semiconductores de
potencia.

DISPOSITIVO

POTENCIA
CONTROLABLE

VELOCIDAD DE
CONMUTACIÓN

Transistor MOS

Baja

Alta

Transistor
bipolar

Media

Media

Tiristor

Alta

Baja

TIRISTOR
Dispositivos
semiconductores
multicapa formados por
la unión decristales
semiconductores de
silicio conformando una
cápsula de cuatro capas.
Puede tener tres o dos
terminales.

TIRISTOR

Tipos de tiristores.
Tipos

Término común

Tiristor diodo unidireccional

Diodo de cuatro capas

Tiristor triodo unidireccional
Controlable por el lado del ánodo

Tiristor (SCR)

Tiristor triodo unidireccional
Controlable por el lado del cátodo

Tiristor (SCR)

Tiristor triodo deapagado

GTO

Tiristor diodo bidireccional

Diac

Tiristor triodo bidireccional

Triac

Símbolo

TIRISTOR

Rectificador Controlado de
Silicio SCR
Constituido por cuatro materiales semiconductores
dispuestos alternadamente.
Está formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y
Puerta. La conducción entre ánodo y cátodo es controlada
por el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional(sentido de la corriente es único), conmutador casi ideal.

Rectificador Controlado de
Silicio – SCR.

Símbolo
SCR controlado por el
cátodo.

Estructura física
Constituido por cuatro
materiales
semiconductores
dispuestos
alternadamente.

TIRISTOR

SCR

Equivalencia hidráulica.
El tiristor puede dejar el estado de bloqueo mediante dos formas:
- Aumentando la presión (voltaje entre ánodo y cátodo) deagua.
- Abriendo la compuerta (corriente por gate).

TIRISTOR

SCR

EL TIRISTOR (SCR)
Es un dispositivo electrónico semiconductores de potencia que operan como
conmutadores biestables, tiene dos estados de trabajo: Bloqueo (no conducción) y
Conducción.
PRINCIPIO DE CONSTRUCCION Y FUNCIONAMIENTO
Un tiristor esta formado por cuatro capas diferentes de estructura pnpn con tres
uniones pn tiene tresterminales: ánodo “A”, cátodo “K” GATE “G”. La conducción
entre ánodo y cátodo es controlada por el terminal de puerta.

A

K
G

CARACTERISTICAS GENERALES
Presentan dos estados de conmutación u "oscilación" :
a) Estado de conmutación ON = conducción.
b) Estado de conmutación OFF = bloqueo.
La transición de OFF a ON se llama Disparo
La transición de ON a OFF se llama Bloqueo
Para que existaconducción se han de dar simultámeamemte las dos condiciones
siguientes:
1. Tensión aplicada de polarización directa en los terminales de potencia en el sentido
ánodo a cátodo.
2. Pulso de corriente adecuada en el terminal de control.

Funcionamiento eléctrico.

TIRISTOR

SCR

Suministrando
voltaje

Corriente
de disparo.

Circuito equivalente con
diodos.

TIRISTOR

SCR

Esquema controlado por el lado...