Semiconductores

2,679 views

Published on

Tipos de Semiconductores.
Gustavo Fabián Calle Crespo
Cristian Ortega

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
2,679
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
12
Actions
Shares
0
Downloads
136
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Semiconductores

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

×