Transistor de Potência, Notas de estudo de Tecnologia Industrial

Baixe Transistor de Potência e outras Notas de estudo em PDF para Tecnologia Industrial, somente na Docsity! 1 Eletrônica de Potência 3 -Transistores de Potência 2 3.1 – Introdução São transistores com altos valores de tensão e corrente. Podem ser do tipo PNP ou NPN, três camadas e duas junções. As duas aplicações básicas são na amplificação em no chaveamento (EP). São em geral usados em circuitos Chopper e inversores. Ao contrário dos diodos podem ser controlados. Família: BJT – transistor de junção bipolar, MOFET - transistor de efeito de campo metal-oxido-semicondutor (metal-oxide-semiconductor field-effect) e IGBT – transistor bipolar de porta isolada (insulated-gate bipolar transistor) BJT é mais lento que o MOSFET BJT é acionado por corrente, requer uma alta corrente para ser mantido ligado e para desligar, por isso e, em geral é mais carro que o MOSFET. 3.2 - BJT 3.2.2 — Estrutura Física Um transistor NPN e seu símbolo. Coletor | | c te N B + Base P B Ver —»+» o N IB E (E E Emissor (a) Estrutura (b) Símbolo do circuito 6 3.2 – BJT 3.2.3 – Polarizações 7 3.2 – BJT 3.2.4 – Funcionamento como Chave Região de Corte – corrente de base aproximadamente igual a zero ambas as junções estão reversamente polarizadas e o BJT se comporta como uma chave aberta. Região de Saturação – corrente de base alta, tensão coletor- emissor aproximadamente igual a zero, ambas as junções estão diretamente polarizadas e o BJT se comporta como uma chave fechada. Região Ativa – junção BE diretamente polarizada enquanto a junção base coletor fica reversamente polarizada. 10 3.2 – BJT 3.2.6 – Curva característica Ideal Ic Saturação Corte Vce 11 3.2 – BJT 3.2.7 – Polarização Emissor Comum ( ) c ccsatc c cc c satcecc c cecccc R VII R V R VVI VRIV ββ β == ≈ − = =−− )( 0 12 3.2 – BJT 3.2.7 – Perdas de Potência As perdas no BJT quando ele está ligados ou desligado são pequenas, mas durante o chaveamente existem perdas apreciáveis, que variam com a freqüência de chaveamento. oncCEconBBEb tIVPtIVP ==Perdas Ligado. offcCEc tIVP =Perdas desligado. )/()/( 6 (max) offonsw CC offonsw tIcVP =Perdas Ligado. 15 3.2 – BJT 3.2.10 – Valores Mominais •Tensão de saturação coletor-emissor -VCE (sat) •Ganho de corrente - β •Velocidade de Chaveamento (maior que tiristor, aplicados em freqüências de até 100 KHz) •Tensão de bloqueio direta VCE (su) (valores de 1400 V estão disponíveis no mercado) •Valores nominais de corrente de coletor •Temperatura de junção (normalmente 125°C) •Dissipação de potência 3.2.11 — Conexão Darlingtion B 3.2 - BJT ter <— lei é —- 16 17 3.2 – BJT 3.2.12 – Ligações em Série e Paralelo Um único transistor pode não ser suficiente para aplicações de tensões e correntes altas, nesse caso eles podem ser conectados em série ou em paralelo para aumentar, prespectivamente, a tensão de bloqueio e a corrente de condução.