Electricidad y magnetismo
Páginas: 8 (1834 palabras)
Publicado: 27 de junio de 2015
A
3.1
El diodo de
PARTADO
potencia
Electrónica Industrial
10
3.1
A Introducción
A. Introducción
Uno de los dispositivos más importantes de los circuitos de potencia son los diodos,
aunque tienen, entre otras, las siguientes limitaciones:
•
•
Son dispositivos unidireccionales, no pudiendo circular la corriente en sentido
contrario al de conducción.
El único procedimiento de control esinvertir el voltaje entre ánodo y cátodo.
Los diodos de potencia se caracterizan porque en estado de conducción, deben ser
capaces de soportar una alta intensidad con una pequeña caída de tensión. En sentido inverso, deben ser capaces de soportar una fuerte tensión negativa de ánodo con
una pequeña intensidad de fugas, tal y como se muestra en su curva característica.
donde:
•
V γ : tensión decodo
•
VBD : tensión de ruptura
A continuación vamos a ir viendo las características más importantes del diodo, las
cuales podemos agrupar de la siguiente forma:
•
•
Características estáticas:
o Parámetros en bloqueo (polarización inversa).
o Parámetros en conducción.
o Modelo estático.
Características dinámicas:
o Parámetros de encendido.
o Parámetros de apagado
o Influencia del trr en laconmutación.
Electrónica Industrial
11
3.1
El diodo de potencia
B. Características del diodo de potencia
Características estáticas
Parámetros en bloqueo
•
•
•
•
Tensión inversa de trabajo (VRWM): Máxima tensión inversa que puede soportar
de forma continuada sin peligro de avalancha.
Tensión inversa de pico repetitivo (VRRM): Máxima tensión inversa que puede
soportar por tiempo indefinido si laduración del pico es inferior a 1ms y su frecuencia de repetición inferior a 100 Hz.
Tensión inversa de pico único (VRSM): Máxima tensión inversa que puede soportar por una sola vez cada 10 ó más minutos si la duración del pico es inferior a 10 ms.
Tensión de ruptura (VBD): Valor de la tensión capaz de provocar la avalancha
aunque solo se aplique una vez por un tiempo superior a 10 ms
Parámetrosen conducción
•
•
•
Intensidad media nominal (IFW(AV)): es el valor medio de la máxima intensidad
de impulsos sinusoidales que el diodo puede soportar en forma continuada .
Intensidad de pico repetitivo (IFRM): es aquella que puede ser soportada cada
20 ms, con una duración de pico a 1 ms, a una determinada temperatura de la
cápsula (normalmente 25º).
Intensidad directa de pico no repetitiva(IFSM): es el máximo pico de intensidad
aplicable, una vez cada 10 minutos, con una duración de 10 ms.
Modelos estáticos del diodo
Los distintos modelos del diodo en su región directa (modelos estáticos) se representan en la siguiente figura. Estos modelos facilitan los cálculos a realizar, para lo cual
debemos escoger el modelo adecuado según el nivel de precisión que necesitemos.
iD
iD
vD
12Electrónica Industrial
iD
Vγ
vD
Vγ
vD
3.1
B Características del diodo de potencia
Estos modelos se suelen emplear para cálculos a mano, reservando modelos más
complejos para programas de simulación como PSPICE. Dichos modelos suelen ser
proporcionados por el fabricante, e incluso pueden venir ya en las librerías del programa.
Características dinámicas
Estas características están referidasal proceso de conmutación del diodo, tanto en el
proceso de encendido como de apagado
Parámetros de encendido
•
•
•
•
Tensión directa, VON. Caída de tensión del diodo en régimen permanente para
la corriente nominal
Tensión de recuperación directa, VF. Tensión máxima durante el encendido.
Tiempo de recuperación directa, tON. Tiempo para alcanzar el 110% de VON.
Tiempo de subida, tr. Tiempo en elque la corriente pasa del 10% al 90% de su
valor directo nominal. Suele estar controlado por el circuito externo
Este último tiempo es bastante menor que el de recuperación inversa (que se estudiará a continuación) y no suele producir pérdidas despreciables.
Parámetros de apagado
El paso del estado de conducción al de bloqueo (y viceversa) en el diodo no se efectúa
instantáneamente. Si un...
3.1
El diodo de
PARTADO
potencia
Electrónica Industrial
10
3.1
A Introducción
A. Introducción
Uno de los dispositivos más importantes de los circuitos de potencia son los diodos,
aunque tienen, entre otras, las siguientes limitaciones:
•
•
Son dispositivos unidireccionales, no pudiendo circular la corriente en sentido
contrario al de conducción.
El único procedimiento de control esinvertir el voltaje entre ánodo y cátodo.
Los diodos de potencia se caracterizan porque en estado de conducción, deben ser
capaces de soportar una alta intensidad con una pequeña caída de tensión. En sentido inverso, deben ser capaces de soportar una fuerte tensión negativa de ánodo con
una pequeña intensidad de fugas, tal y como se muestra en su curva característica.
donde:
•
V γ : tensión decodo
•
VBD : tensión de ruptura
A continuación vamos a ir viendo las características más importantes del diodo, las
cuales podemos agrupar de la siguiente forma:
•
•
Características estáticas:
o Parámetros en bloqueo (polarización inversa).
o Parámetros en conducción.
o Modelo estático.
Características dinámicas:
o Parámetros de encendido.
o Parámetros de apagado
o Influencia del trr en laconmutación.
Electrónica Industrial
11
3.1
El diodo de potencia
B. Características del diodo de potencia
Características estáticas
Parámetros en bloqueo
•
•
•
•
Tensión inversa de trabajo (VRWM): Máxima tensión inversa que puede soportar
de forma continuada sin peligro de avalancha.
Tensión inversa de pico repetitivo (VRRM): Máxima tensión inversa que puede
soportar por tiempo indefinido si laduración del pico es inferior a 1ms y su frecuencia de repetición inferior a 100 Hz.
Tensión inversa de pico único (VRSM): Máxima tensión inversa que puede soportar por una sola vez cada 10 ó más minutos si la duración del pico es inferior a 10 ms.
Tensión de ruptura (VBD): Valor de la tensión capaz de provocar la avalancha
aunque solo se aplique una vez por un tiempo superior a 10 ms
Parámetrosen conducción
•
•
•
Intensidad media nominal (IFW(AV)): es el valor medio de la máxima intensidad
de impulsos sinusoidales que el diodo puede soportar en forma continuada .
Intensidad de pico repetitivo (IFRM): es aquella que puede ser soportada cada
20 ms, con una duración de pico a 1 ms, a una determinada temperatura de la
cápsula (normalmente 25º).
Intensidad directa de pico no repetitiva(IFSM): es el máximo pico de intensidad
aplicable, una vez cada 10 minutos, con una duración de 10 ms.
Modelos estáticos del diodo
Los distintos modelos del diodo en su región directa (modelos estáticos) se representan en la siguiente figura. Estos modelos facilitan los cálculos a realizar, para lo cual
debemos escoger el modelo adecuado según el nivel de precisión que necesitemos.
iD
iD
vD
12Electrónica Industrial
iD
Vγ
vD
Vγ
vD
3.1
B Características del diodo de potencia
Estos modelos se suelen emplear para cálculos a mano, reservando modelos más
complejos para programas de simulación como PSPICE. Dichos modelos suelen ser
proporcionados por el fabricante, e incluso pueden venir ya en las librerías del programa.
Características dinámicas
Estas características están referidasal proceso de conmutación del diodo, tanto en el
proceso de encendido como de apagado
Parámetros de encendido
•
•
•
•
Tensión directa, VON. Caída de tensión del diodo en régimen permanente para
la corriente nominal
Tensión de recuperación directa, VF. Tensión máxima durante el encendido.
Tiempo de recuperación directa, tON. Tiempo para alcanzar el 110% de VON.
Tiempo de subida, tr. Tiempo en elque la corriente pasa del 10% al 90% de su
valor directo nominal. Suele estar controlado por el circuito externo
Este último tiempo es bastante menor que el de recuperación inversa (que se estudiará a continuación) y no suele producir pérdidas despreciables.
Parámetros de apagado
El paso del estado de conducción al de bloqueo (y viceversa) en el diodo no se efectúa
instantáneamente. Si un...
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