Eduar Gonzales "Transistores de Potencia Construción,Encapsulado y Transistor de Corte y Saturacion, conmutacion"

Transistores de potencia construcción y encapsulado

     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.

     Conoce los principios básicos de su funcionamiento, sus características dinámicas, tiempos de conmutación, características estáticas, modos de trabajo y otros parámetros importantes. 

    Se le llama transistor de potencia al transistor que tiene una intensidad grande (IC grande), lo que corresponde a una potencia mayor de 0,5 W. En este tipo de transistores la bcc que se puede obtener en su fabricación suele ser bastante menor que en los de baja potencia (bcc = 20 ÷ 100).

Encapsulado de Transistores

       Ahora vamos a ver los transistores por fuera. Están encapsulados de diferentes formas y tamaños, dependiendo de la función que vayan a desempeñar. Hay varios encapsulados estándar y cada encapsulado tiene una asignación de terminales que puede consultarse en un catálogo general de transistores.

   Independientemente de la cápsula que tengan, todos los transistores tienen impreso sobre su cuerpo sus datos, es decir, la referencia que indica el modelo de transistor. Por ejemplo, en los transistores mostrados  se observa la referencia "MC 140".

Transistor de corte y saturación

       Es el funcionamiento del transistor depende de la cantidad de corriente que pase por su base.

      Como no pasa corriente por la base, no puede pasar tampoco por sus otros terminales se dice entonces que el transistor esta en corte, es como si se tratara de un interruptor abierto. El transistor esta en saturación cuando la corriente en la base es muy alta, en ese caso se permite la circulación de corriente entre el colector y el emisor y el transistor se comporta como si fuera un interruptor cerrado.

Conmutación

      El transistor trabaja en conmutación cuando puede pasar de corte a saturación según la cantidad de corriente que reciba por su base     

En la animación, el ventilador (representado por una M) sólo funcionará cuando la temperatura sea alta. La ventaja de utilizar el transistor y no un interruptor convencional es que el transistor corta o reanuda la corriente de forma mucho más rápida.

Víctor Morantes "Caracteristicas de los Diodos de Potencia"

Características estáticas

Ø  Intensidad media nominal (FAV)         

        Es  el valor medio de la máxima intensidad de impulsos senoidales de 180 º que el diodo puede soportar con la capsula mantenida  a determinada temperatura  110 ºc normal mente.

Ø  Intensidad  de pico repetitivo (FRM)

      Máxima intensidad que puede ser soportada cada 20 ms por tiempo indefinido, con duración de pico de 1 ms a determinada temperatura de la capsula.

Ø  Intensidad de pico único (FSM)

      Es el máximo pico de intensidad aplicable por unas ves cada 10 minutos o más, con duración de pico de 10ms.

Características dinámicas

Ø  Tiempo de recuperación inversa

    

       Cuando trabajamos en conmutación es muy importante tener presente este tiempo, ya que una mala elección del diodo seguro que nos trae problemas al punto tal de que el circuito directamente no funcione.

Ø  Influencia del trr en la conmutación

Si el tiempo que tarda el diodo en conmutar no es despreciable:

• Se limita la frecuencia de funcionamiento.
• Existe una disipación de potencia durante el tiempo de recuperación inversa.

Para altas frecuencias, por tanto, debemos usar diodos de recuperación rápida. Factores de los que depende t_rr :

• A mayor será I_RRM menor t_rr.

Cuanta mayor sea la intensidad principal que atraviesa el diodo mayor será la capacidad almacenada, y por tanto mayor t_rr

Ø  Tiempo de recuperación directo

     Es el tiempo que transcurre entre el instante en que la tensión ánodo-cátodo se hace positiva y el instante en que dicha tensión se estabiliza en el valor.

    Este tiempo es bastante menor que el de recuperación inversa y no suele producir perdidas apreciables de potencias.

Keila Marchan "Encapsulado de los diodos"

ENCAPSULADOS

En dependencia de la tensión o voltaje que soportan, la intensidad de la corriente de trabajo, la función específica que tendrán asignada dentro de un circuito electrónico y la potencia que disipan en watt, los diodos se comercializan con diferentes tipos de encapsulados. Además, un diodo específico puede tener tamaño y características de trabajo diferentes, así como diferente forma de encapsulado.

En esta ilustración aparecen varios diodos de características y usos.diferentes y con encapsulados también diferentes. El tipo de encapsulado de estos diodos se identifica con las.siguientes. siglas: 1.- DO35, 2.- DO-41, 3.- SOD-57, 4.- TO-3, 5.- TO-48, 6.- SOD-23,7.- KBL, 8.- WOW. Además  de  estos  ejemplos  existen  muchos.tipos más de. encapsulados.

Muestra de dos diodos rectificadores de silicio de diferentes características y encapsulados también diferentes, ambos comparados con un céntimo de euro. El diodo de arriba, de menor tamaño, puede soportar una  corriente  de1 ampere y trabajar con un voltaje de 1000 volt. A ese diodo le corresponde un encapsulado DO-41. El diodo de abajo, de mayor tamaño, puede soportar una corriente de 10 ampere y trabajar, igualmente, con un voltaje de 1000 volt, pero a diferencia del anterior  a  éste  le  corresponde  un  encapsuladoR-6.

Existen también componentes miniaturizados para montar directamente sobre circuitos impresos, denominados “SMD” (Surface Mount Device –Dispositivo de montaje en superficie). Entre esos componentes podemos encontrar, igualmentle, diodos de silicio como los que aparecen en la foto de la izquierda identificados como D7 y D8. Nótese los pocos milímetros que poseen tanto esos dos diodos como el resto de los componentes que le acompañan [capacitores (C) y resistencias (R)].

Mardiel Mota "Rectificacion de potencia y construcción del Diodo"

Rectificador de potencia

Es un componente de dos regiones, similar en principio al diodo, que costa de una capa P y una capa N formada en el mismo material semiconductor.

 En las aplicaciones de la electrónica de potencia es el acondicionamiento de señal. Pues bien, los rectificadores se encargan de transformar una tensión alterna de entrada en una continua de salida.

   Consiste de un núcleo centrar con electrones rotatorios en varias orbitas. Las cargas positivas del núcleo se compensan con la carga electrónica negativa. El átomo se dice que es estable si su capa mas exterior esta completa, siendo 2, 8,18 o 32 los electrones de las cuatro primera capas que trabajan en la capa mas exterior del núcleo.

Su construcción esta basada en la unión PN siendo su principal aplicación como rectificadores. Este tipo de diodos (normalmente de silicio) soportan elevadas temperaturas (hasta 200ºC en la unión), siendo su resistencia muy baja y la corriente en tensión inversa muy pequeña. Gracias a esto se pueden construir diodos de pequeñas dimensiones para potencias relativamente grandes, desbancando así a los diodos termoiónicos desde hace tiempo. Sus aplicaciones van desde elemento indispensables en fuentes de alimentación como en televisión aparatos de rayos X y microscopios electrónicos, donde deben rectificar tensiones altísimas.

En fuentes de alimentación se utiliza los diodos formado configuración en puente (con cuatro diodos en sistemas monofásicos), o utilizando los puentes integrados que a tal efecto se fabrican y que simplifican en gran medida el proceso de diseño de una placa de circuito impreso.

Los distintos encapsulados de estos diodos dependen del nivel de potencia que tengan que disipar. Hasta 1w se emplea encapsulado de plástico. Por encima de este valor el encapsulado es metálico y en potencias mas elevadas es necesario que el encapsulado tenga previsto una rosca para fijar este a un radiador y así ayudar al diodo a disipar el calor producido por esas altas corrientes. Igual le pasa a los puentes de diodos integrados.

Diodo de potencia construcción

Unos delos dispositivos más importantes de los circuitos de potencia son los diodos, aunque tienen, entre otras, las siguientes limitaciones: son dispositivos unidireccionales, no pudiendo circular la corriente en sentido contrario al de conducción. El único procedimiento de control es invertir el voltaje entre ánodo y cátodo.

 Los diodos de potencia se caracterizan porque en estado de conducción, deben ser capaces de soportar una alta intensidad con una pequeña caída de tensión. En sentido inverso, deben ser capases de soportar una fuerte tensión. Negativa de ánodo con una pequeña intensidad de fuga. 

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