miércoles, 22 de septiembre de 2010

Transistores de potencia

El transistor de potencia

El funcionamiento y utilización de los transistores de potencia es idéntico al de los transistores normales, teniendo como características especiales las altas tensiones e intensidades que tienen que soportar y, por tanto, las altas potencias a disipar.

Existen tres tipos de transistores de potencia:

bipolar.
unipolar o FET (Transistor de Efecto de Campo).
IGBT.

ParámetrosMOSBipolar
Impedancia de entradaAlta (1010 ohmios)Media (104 ohmios)
Ganancia en corrienteAlta (107)Media (10-100)
Resistencia ON (saturación)Media / altaBaja
Resistencia OFF (corte)AltaAlta
Voltaje aplicableAlto (1000 V)Alto (1200 V)
Máxima temperatura de operaciónAlta (200ºC)Media (150ºC)
Frecuencia de trabajoAlta (100-500 Khz)Baja (10-80 Khz)
CosteAltoMedio

El IGBT ofrece a los usuarios las ventajas de entrada MOS, más la capacidad de carga en corriente de los transistores bipolares:
  • Trabaja con tensión.
  • Tiempos de conmutación bajos.
  • Disipación mucho mayor (como los bipolares).
Nos interesa que el transistor se parezca, lo más posible, a un elemento ideal:
  • Pequeñas fugas.
  • Alta potencia.
  • Bajos tiempos de respuesta (ton , toff), para conseguir una alta frecuencia de funcionamiento.
  • Alta concentración de intensidad por unidad de superficie del semiconductor.
  • Que el efecto avalancha se produzca a un valor elevado ( VCE máxima elevada).
  • Que no se produzcan puntos calientes (grandes di/dt ).
Una limitación importante de todos los dispositivos de potencia y concretamente de los transistores bipolares, es que el paso de bloqueo a conducción y viceversa no se hace instantáneamente, sino que siempre hay un retardo (ton , toff). Las causas fundamentales de estos retardos son las capacidades asociadas a las uniones colector - base y base - emisor y los tiempos de difusión y recombinación de los portadores.




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