Dispositivos de potencia de estado sólido

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Introducción: tipos de electrónica

Electrónica de comunicaciones

Electrónica Analógica

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Introducción: tipos de electrónica

Electrónica Digital

Instrumentación Electrónica,

Bioinstrumentación

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Introducción: tipos de electrónica

Electrónica de Dispositivos y

Microelectrónica

A

B

Electrónica de Potencia

Dispositivos de potencia de estado sólido

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Introducción: Transformación de la energía eléctrica

Fuente Primaria

- Red- Baterías- Paneles solares- Generadores Eólicos- Etc.

Circuito de Potencia Carga

Circuito de Control o mando

- Resistencia- Baterías- Lámparas- Motores- Etc.

gobierno información

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Introducción: Tipos de conversión de la energía

CA / CC CC / CC

CA / CA CC / CA

Rectificador Regulador de continua

• Cicloconvertidor• Reg. alterna

Inversor

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Introducción: Rangos de potencia según aplicación

Media: 100W – 1kW• Cargadores de Baterías• Balastos Eléctrícos (HID)• Secadores industriales• Reguladores de Velocidad

Baja: <100W• Alarmas• Balastos Electrónicos • Fuentes de alimentación• Herramientas Eléctricas• Motores pequeños.

Alta: 1kW – 100kW• Equipos de rayos X.• Tomógrafo• Secadores• Soldadura automática• Resonadores magnéticos

Muy Alta: 100kW – 100MW• Reguladores de Tomas (Alta tensión)• Inversores para generadores • Inversores no autónomos para

generadores

Clasificación:1. Diodos de potencia: uso general, de alta

velocidad y Schottky. Tienen ánodo y cátodo, su voltaje de juntura va de 0.5 V a 1.2 V y cuando se polariza en inverso está en bloqueo.

Dispositivos de potencia de estado sólido

http://img.directindustry.es/images_di/photo-g/diodo-de-potencia-203480.jpg

Clasificación:2. Tiristores: Dispositivos de tres terminales

(ánodo, cátodo y compuerta). SCR, diac, triac, cuadrac, desactivado por compuerta GTO, de conducción inversa RCT, activadors por luz LASCR, etc.

Dispositivos de potencia de estado sólido

http://www.coronabrasil.com.br/espanhol/imagens/semi_condutores/tiristores.jpg

Clasificación:3. Transistores bipolares, BJT, de potencia:

trabajan hasta 1400 V y 400 A. Por lo general operan como interruptores en emisor común.

Dispositivos de potencia de estado sólido

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/64/Electronic_component_transistors.jpg

Clasificación:4. MOSFET de potencia: Se emplea en

aplicaciones de potencia de alta velocidad. Trabajan en rangos de 1000V y 50A. Son sensibles a la estática.

Dispositivos de potencia de estado sólido

http://img.directindustry.es/images_di/photo-g/transistor-de-potencia-mosfet-192568.jpg

Clasificación:5. Transistores bipolares de compuerta

aislada IGBT: Son controlados por voltaje, son más rápidos que los BJT. 1200 V y 400 A.

Dispositivos de potencia de estado sólido

http://rocky.digikey.com/weblib/IXYS/Web%20Photos/New%20Photos/TO-247AD.jpghttp://www.wholesaleec.com/upload/upimg080%5CIGBT-module-9240.JPG

Comparación de desempeño

Dispositivos de potencia de estado sólido

102

107

105

104

103

106

MAR

GEN

DE

PO

TEN

CIA

(V·

A)

IGBT MOSFET

10 102 103 104 105 106 107 108

GTO

SCR

BJT

FRECUENCIA (Hz)

Montaje físico

Dispositivos de potencia de estado sólido

Disipador

Tuerca

Tiristor

Montaje 1 Montaje 2

Disipador

Tuerca

Transistor

Montaje físico

Dispositivos de potencia de estado sólido

Montaje 3

RadiadorPress-package

DIODO SHOCKLEY: Es un diodo especial que se construye con 4 capas semiconductoras.

Diodos de potencia

http://www.inele.ufro.cl/bmonteci/semic/apuntes/electronbasic/10_archivos/IMG00001.gif

DIODO SHOCKLEY: Modelo de cuatro capas

Diodos de potencia

http://imagenes.unicrom.com.s3.amazonaws.com/diodo_4_capas.gif

DIODO SHOCKLEY: Operación básica

Diodos de potencia

http://www.todomonografias.com/images/2007/04/104908.gif

DIODO SHOCKLEY: Ecuaciones características:Diodos de potencia

Para el transistor , se cumple que:Como

= (1-) La corriente en el ánodo, , es igual a , luego:

(1-) Y para , se tiene que:

La corriente en el cátodo, , es igual a , luego:Y como ,

(1-) Pero como e son iguales: (1-)

Despejando , se tiene:=

DIODO SHOCKLEY: Operación básica

Diodos de potencia

http://www.profesormolina.com.ar/tutoriales/enica_pot/img00002.gif

Apagado, región de bloqueo

Encendido región de conducción

en directa

Corriente de retención

Voltaje de ruptura en directa

DIODO SHOCKLEY: Aplicación: oscilador de relajación

Diodos de potencia

http://www.monografias.com/trabajos78/dispositivos-control/image011.jpg