Características y funcionamiento de diodos de potencia para circuitos eléctricos, Apuntes de Electrónica de Potencia

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S DE POTENCIA

Cruz Alberto Adame Martinez # Diodos de potencia Investigación #

DIODOS DE POTENCIA

El diodo de potencia es uno de los dispositivos más importantes de los circuitos de potencia, aunque, por otra parte, tiene limitaciones. Son dispositivos unidireccionales, esto es, que no pueden conducir la corriente en sentido contrario al de conducción. 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.

CARACTERISTICAS Y PARAMETROS

Sus características se dividen en dos partes, dinámicas y estáticas  Características dinámicas: o Tiempo de recuperación inverso: 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. Si mediante la aplicación de una tensión inversa forzamos la anulación de la corriente con cierta velocidad

di

dt

, resultará que después del paso por cero de la corriente existe cierta cantidad de portadores que cambian su sentido de movimiento y permiten que el diodo conduzca en sentido contrario durante un instante.

o 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 trr :

 A mayor IRRM menor trr.

 Intensidad de pico repetitivo ( I^ FRM ): es aquella que puede ser

soportada cada 20 ms, con una duración de pico a 1 ms, a una determinada temperatura de la cápsula (normalmente 25º).

 Intensidad directa de pico no repetitiva ( I^ FSM ): es el máximo pico de

intensidad aplicable, una vez cada 10 minutos, con una duración de 10 ms.

 Intensidad directa ( I^ F ): es la corriente que circula por el diodo

cuando se encuentra en el estado de conducción.

RECTIFICADORES MONOFÁSICOS Y

POLIFÁSICOS

Un rectificador es un elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de mercurio (actualmente en desuso). El tipo más básico de rectificador es el rectificador monofásico de media onda, constituido por un único diodo entre la fuente de alimentación alterna y la carga. El rectificador monofásico es construido con un diodo ya que este puede mantener el flujo de corriente en una sola dirección, se puede utilizar para cambiar una señal de AC a una de CC. Cuando la tensión de entrada es positiva, el diodo se polariza en directo y se puede sustituir por un corto circuito. Si la tensión de entrada es negativa el diodo se polariza en inverso y se puede remplazar por un circuito abierto. Por tanto, cuando el diodo se polariza en directo, la tensión de salida a través de la carga se puede hallar por medio de la relación de un divisor de tensión sabemos además que el diodo requiere 0.7 voltios para polarizarse así que la tensión de salida está reducida en esta cantidad (este voltaje depende del material de la juntura del diodo). Este rectificador no es muy eficiente debido a que durante la mitad de cada ciclo la entrada se bloquea completamente desde la salida, perdiendo así la mitad de la tensión de alimentación.

APLICACIONES INDUSTRIALES

Debido a las características de los diodos de potencia, éstos se utilizan principalmente como diodos de libre circulación, en sistemas de conversión de CA a CC y de CC a CA, rectificación, carga de baterías, etc. Además, los diodos de potencia también se utilizan en galvanoplastia, UPS, chopper, SMPS y calentamiento por inducción.

ALIMENTACION DE

MOTORES C.C.

Un Puente H o Puente en H es un circuito electrónico que permite a un motor eléctrico CC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia.