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Transistores de potencia
• Potencia maxima de um transistordepende da temperatura ambiente
• Para compensação utiliza-se dissipadoresde calor, com auxilio de pastas termicas eisoladores dde mica para conexão acarcaça do equipamento.
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• A velocidade de chaveamento dos transistores modernos é muitomaior do que a dostiristores, sendo largamente utilizados em conversores CC/CC eCC/CA, apresentando, internamente, um diodo conectado em
anti-paralelo ( manter um caminho para a corrente ).Entretanto, as especificações de tensão e corrente ainda sãomenores que a dos tiristores, sendoentão aplicados em baixa e média potência. Os transistores depotência podem ser divididos em :
• a) - transistor de junção bipolar - BJT;• b) - metal-oxide-semiconductor field-effect transistor - MOSFET;• c) - static induction transistor - SIT;• d) - insulated-gate bipolar transistor - IGBT
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• Transistor de Junção
Bipolar - BJT
• O transistor bipolar é formado pelaadição de uma segunda região p ou
n em uma junção pn. Pode-se obterassim, um transistor NPN ou PNP. Otransistor apresenta três terminais :
coletor ( C ), base ( B ) e emissor ( E );e duas junções : coletor-base ( CB )
e base-emissor ( BE ).
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Transistores de potencia
• Transistor unijunção:• Formado por Dreno Fonte e Gate .
• Possue uma carga de corrente de eletronsou de lacunas• A resistencia entre dreno e fonte diminue
com o aumento da tensão , ate aestabilização chamada VPO ( tensãoPinch Off)
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Transistores de potencia
• Polarização com Vgs constante :Determinamos a tensão que queremospara o Transistor atraves de uma tensãoconstante em VG e da formula :
RD = VDD-VSQ/IDQ
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Transistores de potencia
• Aplicações par o unijunção :• Chave analogica
• Multiplexdores• Amplificadores• Defasadores de sinal
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Transistores de potencia
• Exercicios :1- O que é tensão de estrangulamento?
2-Qual relação entre tensão de estrangulamento e tensão de corte?
3- Pesquise um manual JFET e levante os principais dados do BF256c
4- Polarize o BF256c com VG constante para VDD = 25 v , IDQ = 5 ma
e VSQ = 10V5- Elabore este circuito no Proteus e verifique o funcionamento
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• O MOSFET de Depleção pode serde canal n ou p. O canal n éformado por um
• substrato de silício tipo p, com duasregiões altamente dopadas de silício
tipo n+ com baixa• resistência de conexão. O gate é
isolado do canal n por uma finacamada de Óxido de Silício. Os
• três terminais são : gate ( G ); dreno( D ) e fonte ( S ) . O substrato énormalmente ligado à fonte
• (S). A tensão entre gate e fonte (VGS ) pode ser, também, positivaou negativa.
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• Transistor MOSFET :
O transistor de potência MOSFET é um dispositivo de tensãocontrolada e, necessita
• apenas de uma pequena corrente de entrada. A velocidade de
chaveamento é muito alta ( nanosegundos• ). MOSFET’s de potência são utilizados em conversores de
baixa potência e alta• frequência. Estes transistores apresentam problemas de
descargas eletrostáticas, necessitando de• cuidados especiais.• Os MOSFET’s podem ser divididos em dois tipos : • a) - MOSFET de Depleção;• b) - MOSFET de acumulação
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Transistores de potencia
• MosFet de acumulaçãoExiste um camada de dioxido de aluminio,
que isola a ponta de entrada da portaaumentando a impedancia de entrada .
Ao aplicar uma corrente na porta , cria umcampo magnetico que estreita a região dedepleção entre o material P e N ( D e S)
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Transistores de potencia
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• IGBT ( Insullated GateBipolar Transistor ) :
• Este componente associa asvantagens do transistor bipolar( baixa perda durante a
condução ), com as doMOSFET ( alta impedância deentrada ). Devido a suaestrutura, a resistência entredreno e fonte ( RDS ) do IGBTé controlada de forma que o
mesmo se comporte como umtransistor bipolar. O símbolodo IGBT é mostrado na figura
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• Encontre na internet , os codigos paracada tipo de transistor que foi mencionadoate agora , e descubra sua simbologia
• Em seguida abra o proteus e verifiquequais os componentes que estãoconfigurados para estes codigos . Quais
as principais diferenças voce observa?
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• O arranjo desta configuração é conectar doistransistores do mesmo tipo de maneira que se oganho de corrente de um transistor for b1 e o do
outro for b2 então o ganho de corrente doarranjo será igual a bD = b1.b2 . A conecçãoDarlington atua como um novo dispositivo, cujoganho de corrente é o produto dos ganhos
individuais. A figura abaixo mostra estaconfiguração
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• O Darlington não é mais do que a ligação de vários transistores com a finalidade de aumentar o ganho.
O ganho (HFE) total do Darlington é a multiplicação dos ganhos individuais de cada um dos transistores.
Vantagens: • Maior ganho de corrente.• Tanto o disparo como bloqueio são
sequenciais.• A queda de tensão em saturação é constante.
•
Desvantagens: • Utilização apenas com médias frequências e
médias potências
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B
C
E
Q1
Q2
21 B E I I
1C
I
1 B I
2C
I
21 C C C I I I
2 E I
221 1
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• No proteus
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