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Transístor bipolar

. O termo Transístor resulta da aglutinação dos termos ingleses TRAN sfer + re SISTOR (resistência de transferência). O termo bipolar refere-se ao facto dos portadores electrões e lacunas participarem no processo do fluxo de corrente. Transístor bipolar.

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Transístor bipolar

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Presentation Transcript

  1. O termo Transístor resulta da aglutinação dos termos ingleses TRANsfer + reSISTOR (resistência de transferência). O termo bipolar refere-se ao facto dos portadores electrões e lacunas participarem no processo do fluxo de corrente. Transístor bipolar http://www.prof2000.pt/users/lpa

  2. Menos dopado que o Emissor e mais dopado que a Base Menos dopado que o Emissor e mais dopado que a Base Altamente dopado Camada mais fina e menos dopada Camada mais fina e menos dopada Altamente dopado Constituição Um transístor bipolar (com polaridade NPN ou PNP) é constituído por duas junções PN (junção base-emissor e junção base-colector) de material semicondutor (silício ou germânio) e por três terminais designados por Emissor (E), Base (B) e Colector (C). N – Material semicondutor com excesso de electrões livres P – Material semicondutor com excesso de lacunas

  3. Junção PN base - emissor Junção PN base - colector Junção PN base - emissor Junção PN base - colector Junções PN internas e símbolos

  4. O transístor não conduz (está ao corte) IB = 0 Uma pequena corrente entre a base e o emissor… …origina uma grande corrente entre o emissor e o colector Principio de funcionamento Para que o transístor bipolar conduza é necessário que seja aplicada na Base uma corrente mínima (VBE ≥ 0,7 Volt), caso contrário não haverá passagem de corrente entre o Emissor e o Colector. Se aplicarmos uma pequena corrente na base o transístor conduz e pode amplificar a corrente que passa do emissor para o colector.

  5. Utilização O transístor bipolar pode ser utilizado: • como interruptor electrónico. • na amplificação de sinais. • como oscilador.

  6. Polarização Para o transístor bipolar poder ser utilizado com interruptor, como amplificador ou como oscilador tem que estar devidamente polarizado através de uma fonte DC. Para o transístor estar correctamente polarizado a junção PN base – emissor deve ser polarizada directamente e a junção base – colector deve ser polarizada inversamente. Regra prática: O Emissor é polarizado com a mesma polaridade que o semicondutor que o constitui. A Base é polarizada com a mesma polaridade que o semicondutor que a constitui. O Colector é polarizado com polaridade contrária à do semicondutor que o constitui.

  7. Polarização + _ Rc Rc Rb – Resistência de polarização de base Rc – Resistência de colector ou resistência de carga Rb Rb _ +

  8. Representação de tensões e correntes VCE – Tensão colector - emissor VBE – Tensão base – emissor VCB – Tensão colector - base IC – Corrente de colector IB – Corrente de base IE – Corrente de emissor VRE – Tensão na resistência de emissor VRC – Tensão na resistência de colector

  9. + Rc Rb IC IB IE Relação das correntes Considerando o sentido convencional da corrente e aplicando a lei dos nós obtemos a seguinte relação das correntes num transístor bipolar IE = IC + IB

  10. Características técnicas Utilizando o código alfanumérico do transístor podem-se obter as suas características técnicas por consulta de um data book ou de um data sheet do fabricante. IC É a máxima corrente de colector que o transístor pode suportar. Se este parâmetro for excedido o componente poderá queimar. VCEO Tensão máxima colector – emissor com a base aberta. VCBO Tensão máxima colector – base com o emissor aberto. VEBO Tensão máxima emissor – base com o colector aberto. hFEou Ganho ou factor de amplificação do transístor. hFE = IC : IB Pd Potência máxima de dissipação. fT Frequência de transição (frequência para a qual o ganho do transístor é 1 ou seja, o transístor não amplifica mais a corrente).

  11. Substituição de transístores por equivalentes • Num circuito não se pode substituir um transístor de silício por um de germânio ou vice – versa. • Também não se pode trocar directamente um transístor NPN por um PNP ou vice – versa. • A letra (A, B, C…) que pode aparecer no fim do código alfanumérico indica sempre aperfeiçoamentos ou melhorias em pelo menos um dos parâmetros, limites ou características do transístor. Exemplo: O BC548A substitui o BC548. O BC548A não substitui o BC548B

  12. Dissipadores de calor O uso de dissipadores ou radiadores externos de calor são quase que obrigatórios nos transístores que trabalham com potências elevadas de modo a evitar o sobreaquecimento do componente e a sua possível destruição. Lucínio Preza de Araújo

  13. CONCEPTOS BASICOS DE ELECTRONICA DE POTENCIA Electronica de potencia tiene que ver con el estudio y diseño de equipos que aplican energia a un proceso productivo La diferenciamos de la electronica tradicional ya que esta se concentra en procesar señales Amplificarlas,filtrarlas transmitirlas y generarlas Señal es algo que expresa el comportamiento y descripcion de un circuito Usted lo puese asimilar a una onda que se ve en un osciloscopio

  14. LA ELECTRONICA DE POTENCIA RESUELVE RETOS INDUSTRIALES Y DE PRODUCCION SOBRETODO MODERNIZANDO PROCESOS ANTIGUOS VAMOS A ILUSTRAR ESE ESCENARIO CONVERSORES DE ENERGIA FUENTES DE PODER SUCHEADAS RESONANTES CALENTAMIENTO POR INDUCCION CONTROL DE MOTORES Y SERVOACTUADORES SISTEMAS DE ILUMINACION CONTROL DE MOTORES CONTROL DE HERRAMIENTAS PROCESOS DE ALIMENTOS MATERIAS PRIMAS RECICLAJE APLICACIONES DEL AGRO APLICACIONES BIOMEDICAS COMUNICACIONES

  15. FUENTES DE SUICHEO VER LOS VIDEOS

  16. FERRITAS BOBINAS NUCLEOS Y BOBINADORAS NORMALES Y DE TOROIDES (VER VIDEOS)

  17. LOS IGBTs VER VIDEOS DE SU FUNCIONAMIENTO Y DE LOS FETS

  18. BOBINAS

  19. CAPACITORES POLYESTER

  20. DIODOS DE POTENCIA y BAJA SEÑAL

  21. VARISTORES GAS ARRESTER TVS (VER VIDEO)

  22. TERMINALES

  23. BORNERAS

  24. CABLES CONDUCTORES

  25. TERMOFUNDIBLE ( VER VIDEO)

  26. EL DIODO DE POTENCIA

  27. V VT i = IS·(e -1) VT = k·T/q IS = A·q·ni2·(Dp/(ND·Lp)+Dn/(NA·Ln)) donde: V i » IS·e VT (dependencia exponencial) dondeVg es la tensión de codo del diodo y rd su resistencia dinámica i » (V-Vg)/rd i » -IS (corriente inversa de saturación que es muy pequeña y casi independiente de la tensión) Ideas generales sobre diodos de unión PN • Ecuación característica del diodo: • Operación con polarización directa con VO > V >> VT, siendo VO la tensión interna de equilibrio de la unión: • Operación con polarización directa con V>VO >> VT: • Polarización inversa con V << -VT

  28. (recta) i [mA] 1 i + P V N pendiente = 1/rd - 0 V [V] -1 1 i [A] (exponencial) V 0 -1 V [V] -0,8 (constante) Ideas generales sobre diodos de unión PN • Curva característica DIODOS DE POTENCIA

  29. + - N + - P + - - - - - - - + i [A] V [Volt.] -40 + + + + + 0 -2 Ideas generales sobre diodos de unión PN • Avalancha primaria DIODOS DE POTENCIA i + V - La corriente aumenta fuertemente si se producen pares electrón-hueco adicionales por choque con la red cristalina de electrones y huecos suficientemente acelerados por el campo eléctrico de la zona de transición

  30. En polarización directa, la caída de tensión es nula, sea cual sea el valor de la corriente directa conducida i curva característica En polarización inversa, la corriente conducida es nula, sea cual sea el valor de la tensión inversa aplicada V Concepto de diodo ideal i Ánodo + DIODOS DE POTENCIA V Cátodo -

  31. Terminal Encapsulado (cristal o resina sintética) Contacto metal-semiconductor P Oblea de semiconductor N Contacto metal-semiconductor Marca señalando el cátodo Terminal El diodo semiconductor encapsulado Ánodo Ánodo DIODOS DE POTENCIA Cátodo Cátodo

  32. DO 35 DO 41 DO 15 DO 201 Encapsulados de diodos • Axiales DIODOS DE POTENCIA

  33. Encapsulados de diodos • Para usar radiadores DIODOS DE POTENCIA

  34. DO 5 B 44 Encapsulados de diodos • Para grandes potencias DIODOS DE POTENCIA

  35. 2 diodos en cátodo común 2 diodos en serie Encapsulados de diodos • Agrupaciones de 2 diodos DIODOS DE POTENCIA

  36. Encapsulados de diodos • Agrupaciones de 2 diodos (con varias conexiones) DIODOS DE POTENCIA

  37. Nombre del dispositivo Encapsulados de diodos • Agrupaciones de 2 diodos (sin conectar) DIODOS DE POTENCIA

  38. Nombre del dispositivo Encapsulados Encapsulados de diodos • Agrupaciones de 2 diodos. Diversos encapsulados para el mismo dispositivo DIODOS DE POTENCIA

  39. Dual in line Encapsulados de diodos • Agrupaciones de 4 diodos (puentes de diodos) DIODOS DE POTENCIA

  40. Encapsulados de diodos • Agrupaciones de 4 diodos (puentes de diodos) DIODOS DE POTENCIA

  41. Encapsulados de diodos • Puentes de diodos. Toda la gama de Fagor DIODOS DE POTENCIA

  42. Electrónica militar Control de Motores Encapsulados mixtos de diodos y otros dispositivos • Dan origen a módulos de potencia - Adecuados para alta potencia y relativa alta frecuencia - Minimizan las inductancias parásitas del conexionado - Se usan en aplicaciones industriales, espaciales, militares, etc - Se pueden pedir a medida DIODOS DE POTENCIA

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