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Semiconductores
 

Semiconductores

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Tipos de Semiconductores.

Tipos de Semiconductores.
Gustavo Fabián Calle Crespo
Cristian Ortega

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    Semiconductores Semiconductores Presentation Transcript

    • ELECTRONICA DE POTENCIA II Realizado por: Gustavo Calle Crespo Cristian Ortega UNIVERSIDAD DEL AZUAY 8vo de Ingeniería Electrónica
    • ELECTRONICA DE POTENCIA
      • Es la parte de la electrónica encargada del estudio de dispositivos, circuitos, sistemas y procedimientos para el procesado, control y conversión de la energía eléctrica
    • DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA
      • 1.- No controlados.
          • Diodos (ON - OFF)
      • 2.- Semicontrolados
          • TIRISTORES
          • SCR
          • TRIAC
      • 3.- Totalmente controlados.
          • BJT
          • MOSFET
          • IGBT
          • GTO
      • se aplica una señal de control a la puerta (OFF-ON)
    • DIODO DE POTENCIA
      • Estructura P-N
      • Posee región N intermediaria para soportar altas tensiones.
      • Circulación de I en un solo sentido.
      • Soporta tensiones orden de Kv y corrientes orden KA.
      • En régimen transitorio:
      • Recuperación Inversa. (conducción a bloqueo)
      • Recuperación Directa. (bloqueo a conducción)
    • TIPOS DE DIODOS
    • TIRISTORES
      • Estructura de cuatro capas (PNPN).
      • Control por una señal OFF – ON.
      • TIPOS:
              • SCRs
              • TRIACs
    • SCR
      • Soporta mayores I’s inversas.
      • Formado por cuatro capas (PNPN).
      • Control por una señal OFF – ON.
      • Tres terminales Ánodo Cátodo Puerta.
      • Incapaz de bloquear tensiones elevadas.
      • Características:
      • Bloqueo de tensión directa, no conduce corriente.
      • Activa a pulso en puerta.
      • Al conducir se mantiene constante (ON).
    • SCR
      • Regiones de Funcionamiento:
      • Zona de bloqueo inverso. (Diodo)
      • Zona de bloqueo directo. (Circuito Abierto)
      • Zona de conducción. (Interruptor)
      • Activación y Bloqueo
      • Tensión excesiva. (Polarización Directa)
      • Pulso en Puerta. (corriente de puerta)
      • Derivación de tensión.
      • Temperatura.
      • Luz. (tensión A-K por radiación)
    • TRIAC
      • Tres terminales. (A-k-G)
      • Podemos controlar los sentidos de circulacion de I.
      • Comporta como SCR anti paralelo.
      • Activa mediante la puerta.
      • Tensiones y corrientes diferentes para producir transición.
    • GTO
      • Para bloquear interruptores en cualquier momento.
      • Control mediante puerta. (bloqueo a conducción y viceversa)
      • Estructura de cuatro capas.
      • Entra en conducción y se bloquea.
      • Activación similar al SCR.
      • Funcionamiento:
      • Fácil extracción de portadores por puerta.
      • Perdida de portadores en capas centrales.
      • Soporta tensión inversa en G-K.
      • Absorción de portadores de la superficie conductora (G-K).
      • No bloquea tensiones inversas.
      (GTO tiene > caída de tensión en conducción)
      • Utilizan como interruptores.
      • Trabajan en zona de saturación o corte.
      • Son totalmente controlados
      • TIPOS DE TRANSISTORES:
      • BJT
      • MOSFET
      • Dispositivos HIBRIDOS:
            • IGBT
      TRANSISTORES
    • TRANSITOR BIPOLAR DE POTENCIA (BJT)
      • Son interruptores de potencia controlados por corriente.
      • Tipos:
        • NPN
        • PNP
    • CARACTERISTICAS
      • Facil de controlar por el terminal de la base
      • Ventaja:
        • Baja caída de tensión en saturación
      • Inconvenientes:
        • Poca ganancia con tensiones y/o corrientes grandes
        • Tiempo de almacenamiento y fenómeno avalancha
    • ZONAS DE FUNCIONAMIENTO
      • Corte:
      • Se activa como interruptor abierto
      • Activa:
      • La corriente del colector es proporcional a la de base
      • Saturación:
      • Se comporta como interruptor cerrado casi ideal
    • CONEXIÓN DARLINGTON
      • Ganancia de corriente:
      • β ≈ β 1× β 2
      • T2 no se satura ya que su union B –C
      • esta siempre inversamente polarizada
    • MOSFET (Metal-Oxid-Semiconductor-Field Effect Transitor)
      • Son transistores que se pueden controlar por tensión.
      • Tipos
        • Canal N
        • Canal P
    • ZONAS DE TRABAJO
      • Corte: La tensión puerta y fuente es mas pequeña que la tensión umbral (interruptor abierto).
      • Óhmica: El transistor se comporta como interrutor cerrado con R ON.
      • Saturación: Se comporta como interruptor cerrado.
    • CARACTERISTICAS
      • Inconveniente: La potencia a manejar es bastante reducida
      • Son los transistores mas rápidos (alta velocidad de conmutación)
      • Inconveniente: R ON varia mucho con la temperatura, por ende la corriente q por el circula
      • Facilidad de control gracias al aislamiento de puerta
    • IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)
      • Reúne la facilidad de disparo de los MOSFET’s con las pequeñas perdidas en la conducción de los BJT’s
    • CARACTERISTICAS
      • Control por tensión relativamente sencillo
      • Ente colector y emisor hay un comportamiento tipo bipolar
      • Tiene alta impedancia de entrada
      • Bajas perdidas de conducción
    • COMPARACION ENTRE DIFERENTES SEMICODUCTORES