transistores de potencia _v-2012-1

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  • 7/24/2019 Transistores de Potencia _v-2012-1

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    Universidad Nacional de RosarioFacultad de Ciencias Exactas, Ingeniera y Agrimensura

    Escuela de In eniera Electrnica

    ELECTRNICA II

    NOTAS DE CLASE

    Transistores de Potencia

    Autores:Ing. Sergio Eberlein (Profesor Asociado)Ing. Osvaldo Vzquez (Profesor Adjunto)

    Edicin 2012.1

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    Electrnica II Notas de Clase

    ndice

    1. Introduccin. ............................................................................................ 32. Caracterizacin de los transistores de potencia - el transistor bipolar..... 4

    2.1 Generalidades.....................................................................................................................4

    2.2 Parmetros mximos..........................................................................................................42.2.1 Corriente mxima de colector .....................................................................................42.2.2 Tensiones de ruptura ...................................................................................................4

    2.3 Curvas de primera ruptura .................................................................................................62.4 Curva de potencia mxima.................................................................................................72.5 Segunda ruptura (Second Breakdown - SB) o avalancha secundaria................................7

    2.5.1 Segunda ruptura con polarizacin directa base-emisor...............................................72.5.2 Segunda ruptura con polarizacin inversa base-emisor ..............................................82.5.3 Curvas de la primera y de la segunda ruptura para polarizacin de base-emisordirecta e inversa. .....................................................................................................................102.5.4 Curvas de potencia mxima y segunda ruptura.........................................................10

    2.6 rea de operacin segura (SOA) .....................................................................................112.7 rea de operacin segura para polarizacin directa (Forward Bias Safe Operating Area -FBSOA) .....................................................................................................................................112.8 Observaciones sobre las curvas de potencia mxima: .....................................................12

    3. Caracterizacin de los transistores de potencia - el transistor MOSFET 133.1 Parmetros mximos........................................................................................................13

    3.1.1 Corriente de drenaje ..................................................................................................13

    3.1.2 Tensin de ruptura drenaje-fuente ( ( )BR DSSV ) ......................................................13

    3.1.3 Tensin mxima (absoluta) compuerta-fuente..........................................................13

    3.2 Resistencia en conduccin drenaje-fuente,( )DS ON

    R (Drain-Source ON Resistance)...14

    3.3 Tensin drenaje-fuente en conduccin ( )DSV ON .....................................................153.4 Diodo inverso...................................................................................................................15

    3.4.1 Corriente continua de drenaje inversa DRI ...........................................................15

    3.4.2 Corriente de drenaje pulsante inversa DRMI .........................................................163.4.3 Tensin de conduccin directa del diodo..................................................................16

    3.5 rea de operacin segura.................................................................................................163.5.1 rea de operacin secura en dolarizacin directa - FBSOA.....................................163.5.2 rea de operacin secura en conmutacin SSOA..................................................17

    4. BIBLIOGRAFIA.................................................................................... 17

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    Electrnica II Notas de Clase

    1. Introduccin.El funcionamiento y utilizacin de los transistores de potencia es idntico al de los transistoresnormales, teniendo como caractersticas especiales las altas tensiones e intensidades que tienenque 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.

    Parmetros MOSFET Bipolar

    Impedancia de entrada Muy Alta Media

    Segunda Ruptura No Si

    Resistencia ON (saturacin) Media / alta Baja

    Resistencia OFF (corte) Alta Alta

    Voltaje aplicable Alto (1000 V) Alto (1200 V)

    Complejidad del circuito de excitacin Baja Alta

    Frecuencia de trabajo Alta (100-500 Khz) Baja (10-80 Khz)

    Costo Alto Medio

    Es de destacar que esta tabla es solamente ilustrativa en trminos generales. Ya que puedenencontrarse muchos transistores bipolares que trabajen a ms frecuencia que muchos MOSFET.Lo mismo con el voltaje aplicable.

    Una ventaja importante de los MOSFET es adems que pueden colocarse directamente enparalelo para aumentar la capacidad de entregar corriente. Ya que estos poseen un coeficiente detemperatura negativo. Al aumentar la temperatura disminuye la corriente por el canal.En el caso de los bipolares el coeficiente es positivo y se produce el fenmeno de embalamiento

    trmico. Por esta razn cuando se conectan bipolares en paralelo para aumentar la capacidad deentregar corriente estos deben conectase con resistencias de emisor para ecualizar y estabilizar lacorriente.

    El IGBT ofrece a los usuarios las ventajas de entrada MOSFET, ms la capacidad de carga encorriente de los transistores bipolares:

    Trabaja con tensin.

    Alta impedancia de entrada.

    Tiempos de conmutacin bajos.

    Disipacin mucho mayor.

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    Electrnica II Notas de Clase

    Una limitacin importante de todos los dispositivos de potencia yconcretamente de los transistores bipolares, es que el paso de bloqueo a conduccin y viceversano se hace instantneamente, 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 difusin y recombinacin de los portadores.

    2. Caracterizacin de los transistores de potencia - el transistorbipolar

    2.1 Generalidades

    Aprovechamos a repetir lo dicho una y otra vez en el curso respecto a que si un dato no esacompaado de exactas y completas condiciones de definicin, que en muchos casos necesitaadems del circuito y procedimiento de medicin, su utilizacin puede no resultar todo loconfiable que uno deseara.

    2.2 Parmetros mximos

    2.2.1 Corriente mxima de colector

    Es un parmetro absoluto que depende principalmente de la solidez fsica del transistor. Por logeneral esta limitado por la fusin de las conexiones internas.

    2.2.2 Tensiones de ruptura

    2.2.2.1

    Tensin de ruptura colector-base con emisor abierto

    Smbolo: ( )BR CBOV (Anteriormente CBOBV ).

    El tercer subndice indica la condicin del tercer terminal no indicado, en este caso el emisor quese indica esta abierto, O = Open = Abierto. A veces se interpreta la O como cero, referida acorriente cero y como la forma de asegurarlo es abriendo el terminal de emisor la interpretacinaunque errnea resulta equivalente.Se define como la tensin de ruptura entre Colector y Base, a una especificada corriente decolector, con el emisor abierto.

    2.2.2.2 Tensin de ruptura colector-emisor con base abierta

    Smbolo: ( )BR CEOV (Anteriormente CEOBV ).

    Se define como la tensin de ruptura Colector-Emisor, medida a una especificada corriente deColector, con la base abierta.El valor de esta tensin de ruptura es mucho menor que la correspondiente a colector base queresponda a una simple tensin de ruptura de una juntura. En este caso la corriente de fuga de

    colector, forzada hacia el emisor por la condicin de base abierta, se ve multiplicada por ( +l )efecto que anticipa la avalancha.

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    2.2.2.3 Tensin de ruptura colector-emisor con resistencia entre base yemisor

    Smbolo: ( )BR CERV (Anteriormente CERBV )

    Se define como la tensin de ruptura Colector-Emisor, a una especificada corriente de colector,con una resistencia conectada entre base y emisor, cuyo valor debe ser especificado;En este caso la corriente de base real es negativa.

    2.2.2.4 Tensin de ruptura colector-emisor con la base en corto con el emisor.

    Smbolo: ( )BR CESV (Anteriormente CESBV )

    Se define como la tensin de ruptura Colector-Emisor, medida a una especificada corriente de

    colector, con la base cortocircuitada con el emisor. Al igual que el caso anterior aqu tambin lacorriente de base es negativa.

    2.2.2.5 Tensin de ruptura colector-emisor con aplicacin de tensin inversa

    Smbolo: ( )BR CEVV (Anteriormente CEVBV )

    Se define como la tensin de ruptura Colector-Emisor, medida a una especificada corriente, conla aplicacin de un valor especificado de polarizacin inversa entre Base y Emisor.

    2.2.2.6 Tensin de ruptura colector-emisor con resistencia y tensin entre base y emisor

    Smbolo: ( )BR CEXV (Anteriormente CEXBV )

    Se define como la tensin de ruptura Colector-Emisor, medida a una especificada corriente decolector, con la juntura Emisor-Base polariza da directa o inversamente con una especificadatensin o corriente. En caso de especificar tensin deber tambin especificarse la resistenciaequivalente en serie con la fuente de tensin de base.

    No obstante que en esta definicin se habla de polarizacin directa o inversa, por lo general lapolarizacin especificada para la base es inversa, ya que normalmente este parmetro se utilizapara evaluar la capacidad de un transistor para soportar tensin entre Colector y Emisor en elcaso de conmutacin de conduccin (Saturacin) al corte, momento en el cual es comn laaplicacin de una tensin inversa para reducir el tiempo de almacenamiento.

    Este parmetro es utilizado para reemplazar a los dos anteriormente citados, ( )BR CERV ,

    ( )BR CEVV por algunos fabricantes.

    2.2.2.7

    Tensin de ruptura emisor-base con el colector abierto

    Smbolo: ( )BR EBOV (Anteriormente EBOBV ).

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    Electrnica II Notas de Clase

    Se define como la tensin de ruptura entre Emisor y Base, con el colectorabierto. Corresponde a la tensin de ruptura de la juntura Base-Emisor polarizada inversamente.En general siempre es

    ( ) 5BR EBOV V en todos los transistores bipolares.

    2.3 Curvas de primera ruptura

    La primera ruptura o avalancha primaria es un fenmeno puramente elctrico. Cuando se superaun determinado valor de campo elctrico en la juntura, los electrones son arrancados y comienzala avalancha.

    En la siguiente grafica tambin puede verse graficada la hiprbola de potencia mxima.Es importante observar que la primera ruptura no produce un dao irreversible en el transistor amenos que se supere la curva de potencia mxima.

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    2.4 Curva de potencia mxima

    En la grafica anterior tambin puede verse graficada la hiprbola de potencia mxima.

    Cuando se supera la capacidad de disipacin del dispositivo, la temperatura se eleva por encimade la temperatura de fusin de la juntura y esta se quema. Producindose en el transistor un daoirreversible.

    2.5 Segunda ruptura (Second Breakdown - SB) o avalancha secundaria

    La 1ra, ya estudiada, consiste en un fenmeno elctrico que se manifiesta al alcanzarse undeterminado valor del campo aplicado a la juntura.La 2da en cambio es un fenmeno netamente trmico que se origina en la concentracin decorriente en alguna zona del transistor dentro del ancho activo de la base. Esta concentracin, decorriente produce un calentamiento localizado, que puede, o no estabilizarse. Si no se estabiliza,

    da lugar a un proceso de embalamiento trmico que incrementa la concentracin conduciendo endefinitiva a la fusin del cristal en un punto.

    La manifestacin exterior de este fenmeno se aprecia como una brusca disminucin de latensin Colector-Emisor a valores muy inferiores a las tensiones de ruptura y sostenimiento (seestima entre 5 y 30V). Dada la caracterstica fundamentalmente trmica del proceso es evidenteque la primera dependencia que podemos enunciar para la 2da ruptura es con la temperaturaambiente, aumentando su susceptibilidad con el aumento de la misma.Como se comprender, este fenmeno es destructivo quedando el transistor inutilizado, siendoesta otra diferencia fundamental entre la 1ra y 2da ruptura, dado que la ruptura en avalancha porsi misma no presume la existencia de una degradacin de caractersticas o inutilizacin del

    transistor.

    2.5.1 Segunda ruptura con polarizacin directa base-emisor

    Este fenmeno se lo asocia con un desequilibrio trmico en el sentido transversal en la zona debase. Debido a la circulacin de la corriente a lo largo de la base debajo de la zona de emisor, seproduce una cada de tensin, con el consiguiente campo elctrico asociado, que concentra losfiletes de corriente de base en las zonas laterales, con la consiguiente concentracin de lacorriente de colector, que se ha tratado de esquematizar en la figura siguiente.Esta distribucin marginal de las corrientes de base debido a las diferencias de polarizacin entrela periferia y el centro, con la consecuente concentracin de corriente de colector, produce lageneracin de puntos calientes. En estos puntos calientes la tensin de la juntura base-emisordisminuye con la temperatura (Coeficiente de.-2 a -2,5 mV/C), lo que favorece un aumento decorriente de base en esa zona, con su consecuente aumento de corriente de colector y assucesivamente.

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    EMISOR

    NDIFUNDIDO

    BASE

    PDIFUNDIDA

    COLECTOR

    N

    B1

    E

    C

    B1

    E

    C

    2.5.2 Segunda ruptura con polarizacin inversa base-emisor

    Cuando se utiliza un transistor en aplicaciones de conmutacin y en especial aquellas con cargainductiva, a los efectos de reducir principalmente el tiempo de almacenamiento y el tiempo de

    cada de la corriente, es comn la aplicacin de una tensin inversa Base-Emisor que genera unacorriente 2BI (Inversa) que puede llegar a valores mayores que la corriente directa 1BI pero

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    por perodos muy cortos. en este caso el sentido de la circulacin de lacorriente dentro y fuera de la base se invierte, la cada de tensin y el campo asociado tambin, yen lugar de producirse la concentracin de corriente en la periferia de la base, la misma se

    produce en su parte central. Los razonamientos son similares a los citados en polarizacindirecta.

    B2

    E

    C

    B2

    E

    C

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    Electrnica II Notas de Clase

    2.5.3 Curvas de la primera y de la segunda ruptura para polarizacin debase-emisor directa e inversa.

    La siguiente grafica muestra el lugar geomtrico de la primera y de la segunda ruptura parapolarizacin de base-emisor directa e inversa.

    2.5.4 Curvas de potencia mxima y segunda ruptura.

    La siguiente grafica muestra el lugar geomtrico de la segunda ruptura y la curva de potenciamxima, para poder apreciar su ubicacin relativa.

    SEGUNDA RUPTURA

    PD=Cte

    VCE

    IC

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    Electrnica II Notas de Clase

    2.6 rea de operacin segura (SOA)

    Con el objeto de presentar la informacin necesaria para un diseo correcto, resumiendo todaslas limitaciones descriptas en forma compacta y accesible, se presentan curvas en el plano

    ( )C CEI f V= , de diversas maneras.

    Originalmente, como ya comentamos, antes de la aparicin de los transistores de gran potencia,la nica informacin consista sencillamente en trazar superpuesta a las curvas de salida una

    hiprbola que representaba el valor constante del producto C CEI x V igual a la potencia

    mxima. Tambin se ofreca una grfica de degradacin de dicha potencia con la temperatura.Un paso importante se realiz, cuando a raz del desarrollo de los estudios y mediciones sobre2da ruptura, aument la diversidad de los datos y se condens la informacin en el mismo planoanterior pero en una grfica doble logartmica que presenta un rea encerrada por las siguientescurvas:

    a) La corriente mxima C MI (Lnea horizontal)

    b) La tensin mximaCEOV (Lnea vertical)

    c) La potencia mxima (Lnea oblicua superior)

    d) La 2da. ruptura (Lnea oblicua inferior)

    La grfica as descripta fue denominada como SOA, y por algunos fabricantes como SOAR. Lacurva de 2da ruptura como ya dijimos, se constituye con el lugar geomtrico de los valores de

    corriente ( /S BI ) de segunda ruptura que se obtenan mediante ensayos destructivos.

    El aumento del tamao, tensin y exigencias solicitado a los transistores de potencia y enparticular la proliferacin de su uso en circuitos de conmutacin con diseos especficos para esefin, gener la necesidad de separar las condiciones para funcionamiento con polarizacin directae inversa como veremos a continuacin.

    2.7 rea de operacin segura para polarizacin directa (Forward Bias SafeOperating Area - FBSOA)

    Esta grfica que se corresponde con la ya descripta, puede sufrir dos modificaciones. La primera

    cuando se consideran mayores temperaturas de operacin, en cuyo caso los desplazamientos delas curvas de potencia y 2da ruptura pueden hacer desaparecer la primera ante la mayorinfluencia que la 2da sufre con la temperatura, constituyndose en la nica lnea oblicua.La segunda es una extensin de la grfica original o de corriente continua, para el rgimen de

    pulsos, en particular definida como de pulso nico (Que en la prctica se concreta con un factorde servicio de 0.01 = . Estas extensiones se presentan para distintos tiempos del pulso (delorden de ms a s), que modifican la corriente mxima de colector y desplazan la curva de 2daruptura, de forma que para los pulsos de menor tiempo, la grafica se convierte prcticamente enun rectngulo limitado por lo valores mximos de corriente y tensin. De todas formas noentraremos en detalle de esta extensin que no pertenece a la asignatura.

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    Se generan paralelamente otras grficas para polarizacin inversa. Las curvas llamadas RBSOAson curvas que se concentran en la zona de corte del transistor, con polarizacin inversa de la

    juntura base-emisor. Tampoco entraremos en detalle de estas curvas que no pertenecen a laasignatura.

    2.8

    Observaciones sobre las curvas de potencia mxima:Una aclaracin importante es que no siempre la curva de potencia mxima que suministra elfabricante corresponde a la hiprbola de potencia mxima terica que corresponde a una curvade potencia mxima constante. Dado que los procesos de fabricacin y la geometra del transistoralteran esta curva terica.Por esta razn en transistores de potencia siempre conviene observar la curva dada por elfabricante.Observar los siguientes ejemplos que muestras casos en que la potencia mxima no se mantieneconstante.

    Ej: BD 675 PMAX= 40 W

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    Ej: MJE2955T PMAX= 75 W

    3.

    Caracterizacin de los transistores de potencia - el transistorMOSFET

    3.1 Parmetros mximos

    3.1.1 Corriente de drenaje

    Por lo general se especifican dos valores:El primero es la Corriente mxima continua de Drenaje, por arriba de la cual se produce un

    sobrecalentamiento y destruccin del transistor que por lo general se origina en el montaje delmismo, conexiones terminales, etc. en forma similar al comentado para transistores bipolares.El otro valor es Corriente de Drenaje Mxima pu1sante, considerado para un pulsoinfinitesimal y depende adems de las conexiones internas (metalizacines), de la potencia

    mxima disipable y de la resistencia del canal ( )DS ONR que comentaremos luego.

    3.1.2 Tensin de ruptura drenaje-fuente ( ( )BR DSSV )

    Se define como la tensin de ruptura entre Drenaje y Fuente con una especificada corriente deDrenaje y con la Compuerta en corto con la fuente.Por ejemplo para el BUZ36 (corriente de drenaje nominal 22 A) :

    ( ) 200BR DSSV V= @ 0 ; 0.25GS DV I mA= =

    3.1.3 Tensin mxima (absoluta) compuerta-fuente

    Es un valor mximo que depende directamente del espesor de la capa dielctrica, normalmenteoxido de silicio, y con su pureza, de tal forma que en la misma no se exceda el mximo campoelctrico permitido. En caso que se produzca la ruptura, el efecto de perforacin del dielctricoes destructivo y por lo tanto irreversible.Un valor tpico en transistores de potencia es de 20V, no obstante algunos fabricantesrecomiendan no exceder el valor de 10V en operacin continua.Recordemos que el transistor MOS debido a su conformacin netamente capacitiva a la entrada(Compuerta), posibilita la acumulacin de energa elctrica con el desarrollo de tensiones altas

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    Electrnica II Notas de Clase

    como paso previo a su destruccin, por lo que su manipuleo y conexin en elcircuito exige procedimientos muy cuidadosos.Los transistores MOS de potencia originales incluan un diodo zener como elemento de

    proteccin de la compuerta. Tal diodo zener se conformaba con la tensin de ruptura inversa dela juntura base-emisor de un transistor difundido dentro del conjunto del MOS. La presencia detal diodo altera las condiciones de entrada de compuerta, adems de generarse problemas ante laaplicacin de tensiones inversas a la misma superiores a 0,6V.Los transistores modernos resultan mucho ms robustos, presentando adems una capacidad a la

    entrada mucho mayor que los MOS de seal o CMOS, que los hace menos susceptibles al dao.El peligro normalmente proviene de las descargas electrostticas originadas por el fenmenotriboelctrico. Todo aquel que maneje un auto en un da seco, con pantaln de lana y asientosinttico, habr notado y sufrido los efectos de estas cargas al descender del coche y tendr unaidea concreta de la magnitud de las tensiones generadas. Los alfombrados son una causa comnde que el cuerpo humano se cargue de electricidad esttica al caminar, con valores estimados enel orden de 1.000 a 30.000 V segn la humedad ambiente. En la actualidad se ofrecen alfombrascon tratamientos antiestticos.

    Por lo anterior el transporte y manipuleo de los dispositivos MOS debe realizarse con ciertasprecauciones. El transporte debe efectuarse en estuches antiestticos o espuma conductiva. Elmanipuleo posterior debe efectuarse en mesas o elementos puestos a tierra, incluida las personasa las que se le deben colocar grilletes o pulseras conductoras puestas a tierra mediante cintasflexibles. Los pisos deben ser conductores (Metal o plsticos especiales), elementos de soldar

    puestos a tierra, recipientes antiestticos o metlicos para transportar los transistores, insercinde aire ionizado para descargar las partes no conductoras existentes e impedir el ingreso deelementos no conductores desde el exterior tales como bolsas, portafolios, etc. Estos detalles yotros pueden encontrarse en manuales o notas de aplicacin provistas por los fabricantes.

    3.2

    Resistencia en conduccin drenaje-fuente, ( )DS ONR (Drain-Source ONResistance)

    Suele denominarse tambin como Resistencia Esttica. Se define formalmente como laresistencia Drenaje-Fuente en condiciones de conduccin, medida a valores especificados detensin Compuerta-Fuente y corriente de Drenaje.

    Pueden encontrarse otros smbolos para esta resistencia tales como ( )DSr ; dsr ; ( )DS ONr .De todas maneras la letra r minscula se entiende generalizada para valores dinmicos propiosde respuesta en seal, por lo que se consideran totalmente inapropiados para este caso en que se

    trata de un parmetro esttico.Es evidente que la ( )DS ONR limita elctricamente la mxima corriente y determina la disipacin

    de potencia del transistor, con lo cual introduce tambin una limitacin trmica del dispositivo a

    la circulacin de la corriente. Adems del dato de ( )DS ONR , para un punto determinado de

    operacin, los manuales proveen la curva de ( )D GSI f V= , DSV esta dado como parmetro

    en estas curvas (que se corresponde con la ( )DSV ON ), al igual que la temperatura. Estopermite deducir el valor deseado de la relacin:

    ( )( )DS

    DS ON

    D

    V ONRI

    =

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    3.3 Tensin drenaje-fuente en conduccin ( )DSV ON

    Los diseadores acostumbrados a manejar los clculos en transistores bipolares basados en el

    dato de CE satV no compatibilizan con el uso de la resistencia del canal, por lo que algunos

    manuales y en alguna de sus hojas de caractersticas, incorporan el dato de la tensin Drenaje-Fuente en condiciones de conduccin para diversas corrientes de Drenaje. Prcticamente todoslos fabricantes la especifican para una tensin Compuerta-Fuente de 10 VComo es obvio, de no contar con el dato puede utilizarse la frmula:

    ( ) ( )DS ON DS ON DV R I=

    Reiterando la aclaracin de que debe utilizarse la resistencia de canal que corresponde a esacorriente.

    3.4 Diodo inverso

    La forma constructiva generalizada de los MOS de potencia hace que exista inherentemente undiodo entre fuente y drenaje, segn puede observarse en la figura siguiente y que no opera encondiciones normales de circulacin de la corriente, pero que puede ser usado en substitucin,

    por ejemplo, del Free-Wheel diodo. No obstante este uso est limitado a que el tiempo derecuperacin inversa de este diodo resulte suficiente para la aplicacin deseada.

    No en todas las hojas de datos se encuentran sus especificaciones que por otra parte no difierenen nada a los datos normales de cualquier diodo utilizado en aplicaciones de conmutacin. Porello nos referiremos muy sucintamente a sus caractersticas.

    3.4.1 Corriente continua de drenaje inversa DR

    I

    Se define como el mximo valor de la corriente continua directa del diodo a una especificadatemperatura de cpsula o ambiente.

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    3.4.2 Corriente de drenaje pulsante inversa DRMI

    Valor mximo de pico de la corriente inversa para operacin en rgimen de pulso. El ciclo detrabajo considerado es normalmente el mismo que el especificado para el transistor.

    3.4.3 Tensin de conduccin directa del diodo

    Se define como la tensin directa del diodo entre Fuente y Drenaje en el estado de conduccin.La corriente directa FI , la tensin GSV y la temperatura de la juntura deben ser especificadas.

    3.5 rea de operacin segura

    3.5.1 rea de operacin secura en dolarizacin directa - FBSOA

    La presentacin del FBSOA es similar a la correspondiente a los transistores bipolares, con ladiferencia de que aqu no aparece la limitacin por 2da ruptura caracterstica de aquellos.

    Como detalle particular de los MOS, algunos fabricantes limitan la grfica con una recta, querepresenta la relacin entre la tensin y la corriente para una resistencia de conduccin del canaly para relativamente bajas tensiones. Esta relacin no es constante ya que la resistencia del canalno lo es para distintas corrientes y esta funcin aparece como una recta pero con relaciones volt-amper crecientes a medida que aumenta la corriente (o la tensin). Resulta una buena ayuda parael diseador ya que la zona superior izquierda no es alcanzable debido a la limitacin que laresistencia propia del canal impone a la corriente. Esta recta debera tener especificada la tensincompuerta-fuente o su entorno, y por supuesto la temperatura.Como siempre, aparece una extensin de la curva FBSOA para rgimen de pulso y que resulta dela aplicacin de una factor de servicio =0,01 (En algunos manuales se usa la letra D) que dadosu bajo valor se asimila a un rgimen de pulso nico. Segn el tiempo de duracin del pulso, lagrfica se va extendiendo para pulsos menores, teniendo como lmite absoluto por la partesuperior la corriente mxima pulsante y la tensin de ruptura ( )BR DSSV por el otro. Para un

    pulso infinitesimal la grfica se convierte en un rectngulo con los lmites indicados.

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    Electrnica II Notas de Clase

    3.5.2 rea de operacin secura en conmutacin SSOA

    En los transistores MOS de potencia, la operacin en condiciones de conmutacin se presentamediante una grfica muy sencilla que est limitada por la corriente mxima pulsante y la

    mxima tensin drenaje-fuente ( )BR DSSV . Por lo general se aplica tanto en conexin como en

    desconexin y para tiempos de conmutacin menores que un cierto valor especificado (Ej. ls).ID

    VDSV(BR)DSS

    IDPMAX

    La lnea de carga debe estar incluida en la misma y la potencia media de todo el ciclo no deberexceder la potencia mxima del dispositivo.

    4. BIBLIOGRAFIA

    -) El Transistor en Circuitos de Potencia. Autor: Ing. Alberto C. Galiano

    -) Circuitos de Potencia de Estado Slido. Manual para proyectistas / SP-52 / RCA. EditorialArbo.