Tsu En Electricidad
A la vista de los cuales parece poco viable el tratar de solventar los problemas de estrés eléctrico (sobretensión, elevadas pérdidas en conmutación, etc.) que aparecen en aquellos circuitos de potencia donde se incorporan dispositivos semiconductores trabajando en conmutación, con la selección de un dispositivo capaz de soportar elevadas magnitudes de tensión y corriente.En cualquier caso la decisión última dependerá del coste y la disponibilidad de semiconductores con los requerimientos eléctricos necesarios, comparados con el coste y la complejidad del snubber apropiado en cada aplicación.
La función principal que desarrollan los circuitos de ayuda a la conmutación es absorber la energía procedente de los elementos reactivos del circuito durante el proceso deconmutación controlando parámetros tales como la evolución de la tensión o corriente en el interruptor, o bien limitando los valores máximos de tensión que ha de soportar. Se incrementa de esta forma la fiabilidad de los semiconductores al reducirse la degradación que sufren debido a los aumentos de potencia disipada y de la temperatura de la unión. Las redes de ayuda a la conmutación sirven paraproteger a los transistores mediante la mejora de su trayectoria de conmutación.Los tres tipos principales de estas redes son: redes de bloqueo o apagado, redes de disparo o encendido y redes de sobre tensión.[1] [2]
tensión.[1] [2]
CIRCUITO UN CONVERTIDOR SIN NINGÚN TIPO DE AMORTIGUADOR. 1) Circuito de un convertidor reductor con inductancia parasita, mostrado explícitamente con 2) las formasde onda de corriente y tensión durante el encendido y apagado y 3) trayectoria de conmutacion asociada.
* |
[editar] Fundamentos
Para explicar la necesidad de estas redes se muestra un convertidor sin ningún circuito de ayuda a la conmutación en la figura donde las inductancias parasitas en las diferentes partes del circuito se ilustran de forma explícita. El análisis que sigue es paratodos los interruptores controlados, como MOSFET, IGBT, BJT de potencia, GTO o dispositivos más recientes como el MCT. En principio el transistor conduce e ic = Io. Durante la conmutación del apagado, en t = to, el voltaje del transistor empieza a subir, pero las corrientes en diferentes partes de circuito permanecen iguales hasta t1, cuando empieza a conducir el diodo de libre circulación. Luego,la corriente del transistor empieza a disminuir y la velocidad con que disminuye se determina por las propiedades del transistor y su accionamiento base. El voltaje del transistor se expresa como:
Donde Lσ=L1+L2+⋯ la presencia de inductancias parasitas produce una sobre tensión, pues dic/dt es negativo. En t3, al final del tiempo de caída de corriente, el voltaje baja a Vd y permanece en esevalor. Durante la transición del encendido, la corriente del transistor empieza a subir en t4 con una velocidad dictada por las propiedades del transistor y el circuito de accionamiento base. La ecuación (1) aún es válida pero debido a un dic/dt positivo, el voltaje del transistor VCE es un poco menor que Vd. Debido a la corriente de recuperación reversa del diodo de libre circulación, ic excede aIσ. El diodo de libre circulación se recupera en t5 y el voltaje a través del interruptor controlado disminuye a cero en t6 con una velocidad impuesta por las propiedades del dispositivo. Estas formas de onda de conmutación se representan por los lugares geométricos de conmutación como los que se muestran en la figura 3. Las líneas punteadas representan los lugares geométricos de conmutación...
Regístrate para leer el documento completo.