Puente H Con Transistores

Instituto Tecnológico Superior del Sur de Guanajuato
Departamento de Ingeniería Electrónica
Registro de práctica de laboratorio


Práctica
Puente H
Revisión

Fecha
23/Octubre/2013

Materia
Programa académico
Temas
Electromagnetismo
Ing. Electrónica
Leyes de corriente de Kirchhoff

Competencias a desarrollar

Objetivo de la práctica.

Implementar un circuito de Puente Hen la protoboard, para hacer funcionar un motor den diferentes sentidos de giro. Posteriormente, se creará un programa en LabView para controlar el encendido y el sentido de giro del motor.


Materiales y equipo


1 Fuente de alimentación.
2 Cables banana caimán
2 Transistores tip41
3 Transistores tip42
1 Multímetro con puntas
1 motor de 5v
Una tarjeta para alambrado de circuitos(protoboard).


Marco teórico
El funcionamiento y utilización de los transistores de potencia es idéntico al de los transistores normales, teniendo como características especiales las altas tensiones e intensidades que tienen que soportar y, por tanto, las altas potencias a disipar.
Existen 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 (1000 V)
Alto (1200 V)
Máxima temperatura de operación
Alta (200ºC)
Media (150ºC)
Frecuencia de trabajo
Alta (100-500 Khz)
Baja (10-80 Khz)Coste
Alto
Medio
El IGBT 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.
Disipación mucho mayor (como los bipolares).
Nos interesa que el transistor se parezca, lo más posible, a un elemento ideal:
Pequeñas fugas.
Alta potencia.
Bajos tiempos de respuesta (ton , toff),para conseguir una alta frecuencia de funcionamiento.
Alta concentración de intensidad por unidad de superficie del semiconductor.
Que el efecto avalancha se produzca a un valor elevado ( VCE máxima elevada).
Que no se produzcan puntos calientes (grandes di/dt ).
Una limitación importante de todos los dispositivos de potencia y concretamente de los transistores bipolares, es que el paso debloqueo a conducción y viceversa no se hace instantáneamente, sino que siempre hay un retardo (ton , toff). 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.
La diferencia entre un transistor bipolar y un transistor unipolar o FET es el modo de actuación sobre elterminal de control. En el transistor bipolar hay que inyectar una corriente de base para regular la corriente de colector, mientras que en el FET el control se hace mediante la aplicación de una tensión entre puerta y fuente. Esta diferencia vienen determinada por la estructura interna de ambos dispositivos, que son substancialmente distintas.
Es una característica común, sin embargo, el hecho de quela potencia que consume el terminal de control (base o puerta) es siempre más pequeña que la potencia manejada en los otros dos terminales.
En resumen, destacamos tres cosas fundamentales:
En un transistor bipolar IB controla la magnitud de IC.
En un FET, la tensión VGS controla la corriente ID.
En ambos casos, con una potencia pequeña puede controlarse otra bastante mayor.


Cuando eltransistor está en saturación o en corte las pérdidas son despreciables. Pero si tenemos en cuenta los efectos de retardo de conmutación, al cambiar de un estado a otro se produce un pico de potencia disipada, ya que en esos instantes el producto IC x VCE va a tener un valor apreciable, por lo que la potencia media de pérdidas en el transistor va a ser mayor. Estas pérdidas aumentan con la frecuencia...