B) Manejo de las configuraciones de conmutación con transistores más comunes y C) Aplicación de circuitos conmutadores basados en transistores

CONALEP








Tema:

B) Manejo de las configuraciones de conmutación con transistores más comunes
y
C) Aplicación de circuitos conmutadores basados en transistores


B) Manejo de las configuraciones de conmutación con transistores más comunes.
Conmutación usando una resistencia Rs
-Circuitos de ayuda a la conmutación de diodos y tiristores
Los circuitos de ayudaa la conmutación, también conocidos como Snubber, tienen la función de absorber la energía procedente de los elementos reactivos del circuito durante el proceso de conmutación 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 semiconductoresal reducirse la degradación que sufren debido a los aumentos de potencia disipada y de la temperatura de la unión.[1] [2]
-Circuitos de ayuda a la conmutación de diodos
Los circuitos de ayuda a la conmutación de diodos, o snubbers, son esenciales para los diodos usados en circuitos de conmutación. Estos pueden proteger a un diodo de sobretensiones, las cuales pueden ocurrir durante el procesode recuperación inversa. Un circuito snubber común para un diodo de potencia consiste de una capacitancia y una resistencia conectadas en paralelo con el diodo.



Conmutación con transistor de efecto de campo FET
Introducción
El transistor de efecto de campo se emplea en conmutación formando parte de los circuitos integrados, gracias a que ocupa una minúscula superficie de silicio y a lainsignificante potencia que consume en conmutación. Estos factores combinados permiten integrar hasta miles de estos transistores en una sola pastilla sin grandes limitaciones de disipación de calor, a lo que se suma la relativa sencillez del proceso de fabricación de los circuitos integrados con estos dispositivos. Igualmente las resistencias de estos circuitos se realizan mediante transistores deefecto de campo convenientemente polarizados, ganándose así todavía más espacio. Como se recordará, el principio de funcionamiento del transistor de efecto de campo o "Field
Effect Transistor" (FET) se basa en el control de la resistencia que presenta un material semiconductor al paso de la corriente por medio de un campo eléctrico perpendicular a la dirección de esta última. Así, en un FET conelectrodo de control aislado,(figura anterior) mediante una tensión aplicada a este último, por efecto capacitivo se varia la conductancia de una porción del cuerpo semiconductor ("SUSTRATO"), ubicada debajo de un dieléctrico aislador. Dicha porción se denomina "CANAL", en grisado en la figura anterior y las dos regiones semiconductoras en contacto con sus extremos, por donde entra y sale lacorriente, se designan fuente o "SOURCE" (S) y drenado o "DRAIN" (D). El electrodo de control es denominado compuerta, graduador o "GATE" (G). En la corriente que circula por el canal predominan absolutamente los portadores mayoritarios, siendo los minoritarios irrelevantes para el funcionamiento del transistor. Por esta razón el FET es un TRANSISTOR UNIPOLAR, a diferencia del transistor bipolar dejuntura, donde ambos tipos de portadores importan, especialmente en la base.
Clasificaciones:
Se ha creído necesario dar un panorama general de las distintas clases de transistores de efecto de campo, a fin de señalar los tipos mas empleados en conmutación. Una primera clasificación contempla la manera en que se originan y controla el campo eléctrico; pudiendo ser:
Transistor de Efecto de Campo deJuntura O "JUNCTION FET" o JFET: en el cual el campo eléctrico de una juntura inversamente polarizada, constituida por el canal y otro material semiconductor unido al gate, controla la conductancia del primero según el valor de la tensión inversa aplicada.
Por último, por la naturaleza del canal conductor, los transistores de efecto de campo
pueden ser de dos tipos:
FET de Canal P: Los...