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Semiconductores

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Tipos de Semiconductores. …

Tipos de Semiconductores.
Gustavo Fabián Calle Crespo
Cristian Ortega

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  • 1. ELECTRONICA DE POTENCIA II Realizado por: Gustavo Calle Crespo Cristian Ortega UNIVERSIDAD DEL AZUAY 8vo de Ingeniería Electrónica
  • 2. 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
  • 3. 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)
  • 4. 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)
  • 5. TIPOS DE DIODOS
  • 6. TIRISTORES
    • Estructura de cuatro capas (PNPN).
    • Control por una señal OFF – ON.
    • TIPOS:
            • SCRs
            • TRIACs
  • 7. 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).
  • 8. 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)
  • 9. 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.
  • 10. 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)
  • 11.
    • Utilizan como interruptores.
    • Trabajan en zona de saturación o corte.
    • Son totalmente controlados
    • TIPOS DE TRANSISTORES:
    • BJT
    • MOSFET
    • Dispositivos HIBRIDOS:
          • IGBT
    TRANSISTORES
  • 12. TRANSITOR BIPOLAR DE POTENCIA (BJT)
    • Son interruptores de potencia controlados por corriente.
    • Tipos:
      • NPN
      • PNP
  • 13. 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
  • 14. 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
  • 15. CONEXIÓN DARLINGTON
    • Ganancia de corriente:
    • β ≈ β 1× β 2
    • T2 no se satura ya que su union B –C
    • esta siempre inversamente polarizada
  • 16. MOSFET (Metal-Oxid-Semiconductor-Field Effect Transitor)
    • Son transistores que se pueden controlar por tensión.
    • Tipos
      • Canal N
      • Canal P
  • 17. 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.
  • 18. 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
  • 19. 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
  • 20. CARACTERISTICAS
    • Control por tensión relativamente sencillo
    • Ente colector y emisor hay un comportamiento tipo bipolar
    • Tiene alta impedancia de entrada
    • Bajas perdidas de conducción
  • 21. COMPARACION ENTRE DIFERENTES SEMICODUCTORES

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