UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA LABORATORIO DE E.POTENCIA I

Fecha: 23/04/2015

CARACTERISTICAS TRANSITORIAS DE LOS DIODOS

Practica 1

Andreina Santanaasantanaa@est.ups.edu.ec

Geovanny Cumbalgcumbal@est.ups.edu.ec

RESUMEN: En el presente informe está centrado en el análisis de operación correspondiente diodos de potencia mediante el mismo observar la forma de onda del tiempo de recuperación inversa que actúa a cada

diodo, e investigar las características del Diodo de Potencia, uso del Data Sheet.

PALABRAS CLAVE: amplificador, ganancia, inversor.

1. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Estudiar y profundizar verificar las características transitorias que presentan diferentes tipos de diodos y realizar la comparación.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Medir y verificar experimentalmente el tiempo de recuperación inversa (trr) que presentan los diodos.

Medir el ts (tiempo de almacenamiento), tf (tiempo de caída) para diferentes diodos.

Determinar y comparar los valores obtenidos en las mediciones, con los valores teóricos, Mostrar los tiempos de cada diodo en el osciloscopio.

2. MARCOTEÓRICO

Uno de los 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.[1]

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 capaces de soportar una fuerte tensión negativa de ánodo con una pequeña intensidad de fugas.

Fig 1. Recuperacion inversa del diodo.

El paso del estado de conducción al de bloqueo en el diodo no se efectúa instantáneamente. Si un diodo se encuentra conduciendo una intensidad IF, la zona central de la unión P-N está saturada de portadores mayoritarios con tanta mayor densidad de éstos cuanto mayor sea IF.

El tiempo de recuperación inversa se denomina trr y se mide a partir del cruce por cero inicial de la corriente del diodo con el 25% de la corriente inversa

máxima, Irr.

Trrestá formado por los dos componentes esta generado por el almacenamiento de carga en la región de agotamiento de la unión y representa el tiempo entre el cruce por cero y la corriente inversa pico, IR.Tb es debido al almacenamiento de carga en el material del semiconductor.[1][2]

3. MATERIALES Y EQUIPO

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Fecha: 23/04/2015

Resistencia 1kΩ, 10ΩSondas osciloscopio (puntas)OsciloscopioFuente Multímetro.Cables de conexión (bananas, lagartos)

Diodos (Propósito General (1N4007) ,(1N4148), Schottky, Fred ).

4. DESARROLLO Y PROCEDIMIENTO

Medir los tiempos de respuesta para cada diodo y registrar sus valores.

Comparar los tiempos entre los diodos. Mostrar los resultados obtenidos y conclusiones de la práctica armar el circuito de acuerdo a los parámetros indicados por el diseño.

Fig 2. Amplificador Inversor,DC.

Implementar en la práctica el generador de señales, el cual debe ser configurado una onda cuadrada a una frecuencia de 4KHz y 22Vpp.

Se debe colocar las puntas de osciloscopio como lo muestra la figura 2, el Canal 1(Invertido) y Canal 2 los cuales tendrán una misma referencia (0v).

5. ANÁLISIS Y RESULTADOS

Con ayuda del osciloscopio medir: tiempo de recuperación inversa

tiempo de almacenamiento la corriente inversa máxima

Tabla1. Resultados Diodo(1N4007)Medición valores

trr 2.72 µs

ta 1.76 µs

tb 880 ns

Irr 70mV

El 1N4007 conduce una corriente máxima de 1 Amperios y soporta una tensión inversa de 1000 Voltios y es lento. Se utiliza para rectificar a la frecuencia de la red (50 o 60 Hz).

Fig3 . Diodo(1N4007).

Tabla1. Resultados Diodo(1N4148)Medición valores

trr 52ns

ta 28 ns

tb 22 ns

Irr 940mV

El 1N4148 conduce una corriente máxima de 0,2 Amperios y soporta una tensión inversa de 75 Voltios y es rápido ya que reacciona en solo 4 nanosegundos (10 elevado a -9).

Fig3 . Diodo(1N4148).

Tabla1. Resultados Diodo(Shottly)Medición valores

trr 46ns

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ta 36ns

tb 16 ns

Irr 860mV

Fig3 . Diodo(Shottly)).

Tabla1. Resultados Diodo(FRED)Medición valores

trr 64ns

ta 42ns

tb 24ns

Irr V

El tiempo de recuperación de los diodos normales es del orden de 10 µs o mayores y el de los llamados diodos rápidos de 30 a 100ns (mayores para diodos con altas corrientes nominales).

Fig3 . Diodo(FRED).

6. CONCLUSIONES

Los diodos Schottky tienen tiempos de recuperación del orden de nanosegundos,mientras los FRED tiene altas velocidades de conmutación Se utilizan en aquellas aplicaciones en que un Schottky no puede soportar la tensión.

En las figuras podemos ver la forma más habitual de definir exactamente ta y tb. La suma de ambos

tiempos se llama tiempo de recuperación inversa, trr

(reverse recovery time).

Para altas frecuencias, debemos usar diodos de recuperación rápida teniendo en cuenta a mayor IRRM menor trr..

Los regímenes de trabajo para los diodos de potencia se establecen y expresan en las recomendaciones del fabricante acerca de las máximas solicitaciones a que pueden someterse los mismos, sin hacer peligrar su capacidad de funcionamiento.

7. RECOMENDACIONES

Al polarizar (verificar si su conexión es la correcta de otro modo interfiere en el desarrollo de la práctica.

Verificar que las sondas con las que se encuentre realizando la práctica se encuentren en buen estado.

Al momento de tomar los valores verificar que se encuentre midiendo en los puntos correctos.

8. REFERENCIAS

[1] Título: CElectrónica de Potencia, Circuitos dispositivos y aplicaciones, MUHAMMAD H. RASHID,3ED edición pág. 20- 2Disponibleen:http://books.google.com.ec/books?id=Xi_t6TlqdtcC&printsec=frontcover&hl=es&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false

[2] ISBN(13): 9788436250350Título: ELECTRÓNICA GENERAL: PRÁCTICAS Y SIMULACIÓN (1ª)Autor/es: Castro Gil, Manuel Alonso ; Carrión Pérez, Pedro ; García Sevilla, Francisco ; Editorial: UNED

Disponibleen: http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_gen/teoria/tema-5-teoria.pdf

[2] ISBN(13): 9788436250350Título: ELECTRÓNICA GENERAL: PRÁCTICAS Y SIMULACIÓN Disponibleen: http://www.academia.edu/9290575/MANUAL_DE_PROCEDIMIENTOS_DE_PR%C3%81CTICAS_LABORATORIO_CARRERA_SEDE_Electronica_de_Potencia_Ingenier%C3%ADa_Electr%C3%B3nica

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