Electromecanica




Contenido
UNIDAD 1 Dispositivos semiconductores de potencia 2
1.1 Introducción a los dispositivos semiconductores de potencia 2
1.2 Ventajas y desventajas 3
1.3 Terminología 4
1.4 Descripción y características de funcionamiento de la familia de los transistores: SCR, TRIAC, DIAC, GTO, SITH, RCT. 5
1.5 Descripción y característica de funcionamiento de la familia de los transistoresde potencia MOSFET y IGBT’S 13
UNIDAD 2 Circuitos de disparo para control de fase de tiristotres 17
2.1 Sin aislamiento 17
2.1.1 Redes pasivas, (resistivas y RC). 19
2.1.2 Con dispositivos de rompimiento DIAC, SBS, UJT y PUT 20
2.2 Con aislamiento 28
2.2.1 Acoplados ópticamente 28
2.2.2 Acoplados Magnéticamente 29
2.3 Utilizando dispositivos digitales 30
2.3.1 Timer NE555 30
2.3.2 Divisores defrecuencia 32
2.3.3 Detectores de cruce por cero 36
2.3.4 Micro-controladores 38



UNIDAD 1 Dispositivos semiconductores de potencia

1.1 Introducción a los dispositivos semiconductores de potencia

Dentro de los dispositivos electrónicos de potencia, podemos citar: los diodos y transistores de potencia, el tiristor, así como otros derivados de éstos, tales como los triac, diac, conmutadorunilateral o SUS, transistor uniunión o UJT, el transistor uniunión programable o PUT y el diodo Shockley.

Existen tiristores de características especiales como los fototiristores, los tiristores de doble puerta y el tiristor bloqueable por puerta (GTO).

Lo más importante a considerar de estos dispositivos, es la curva característica que nos relaciona la intensidad que los atraviesa con la caída detensión entre los electrodos principales.

El componente básico del circuito de potencia debe cumplir los siguientes requisitos: Tener dos estados claramente definidos, uno de alta impedancia (bloqueo) y otro de baja impedancia (conducción).Poder controlar el paso de un estado a otro con facilidad y pequeña potencia. Ser capaces de soportar grandes intensidades y altas tensiones cuando está en estadode bloqueo, con pequeñas caídas de tensión entre sus electrodos, cuando está en estado de conducción. Ambas condiciones lo capacitan para controlar grandes potencias.
Rapidez de funcionamiento para pasar de un estado a otro.
El último requisito se traduce en que a mayor frecuencia de funcionamiento habrá una mayor disipación de potencia. Por tanto, la potencia disipada depende de la frecuencia.1.2 Ventajas y desventajas


Los semiconductores de potencia tienen varias ventajas sobre los tubos al vacío. En primer lugar, para que funcione un tubo al vacío su cátodo debe calentarse, y esto se logra pasando una corriente cercana a él. El voltaje típico que se requiere para lograr esto es de 250 V. Una vez conectado este voltaje se necesita esperar determinado tiempo hasta que secaliente el cátodo. Por tanto, cualquier aparato que use tubos al vacío no funciona inmediatamente después de haberse conectado. El transistor no requiere este calentamiento, por lo que empieza a funcionar inmediatamente después de su conexión. En consecuencia, el uso de un transistor en lugar de tubos al vacío ahorra mucha energía, y por tanto, resulta más económico.

En segundo lugar, la respuestadel transistor a señales de frecuencias muy altas es muy efectiva, lo cual no ocurre con los tubos al vacío.

Como el tamaño de un transistor es mucho menor que el de los tubos al vacío, con él se inició la miniaturización de los aparatos electrónicos.

El invento del transistor abrió una nueva era en la civilización moderna, ya que se le pudo utilizar de manera muy general en una gran variedad deaparatos. En las décadas de 1950 y 1960 se construyeron radios, computadoras electrónicas, aparatos de control industrial, etc., que gracias a los transistores fueron de tamaños relativamente pequeños, portátiles, con requerimientos de energía muy reducidos y de larga vida.

En gran medida, en las décadas mencionadas los transistores sustituyeron a los tubos al vacío. Sin embargo, para ciertas...