1º PARTE: DISPOSITIVOS DE POTENCIA ................................................................61 .
1 LOS DIODOS DE POTENCIA ..............................................................................................................7
1.1 INTRODUCCIÓN A LOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA ...................................................8
1.2 DIODOS DE POTENCIA.....................................................................................................................10
1.3 POTENCIA DISIPADA EN CONDUCCIÓN......................................................................................13
1.4 CONMUTACIÓN.................................................................................................................................15
1.4.1 on -> off..............................................................................................................................................15
1.4.2 off -> on..............................................................................................................................................18
1.5 POTENCIA DISIPADA (ONDA RECTANGULAR)..........................................................................20
1.6 RECUPERACIÓN INVERSA..............................................................................................................21
2. ANÁLISIS TÉRMICO .........................................................................................................................62
2.1 ANÁLISIS TÉRMICO..........................................................................................................................63
3.EL TIRISTOR........................................................................................................................................74
3.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................75
3.3 FUNCIONAMIENTO INTERNO DE UN TIRISTOR ........................................................................80
3.4 PROCEDIMIENTOS O FENOMENOS QUE PROVOCAN LA ENTRADA EN CONDUCCIÓN
INDESEADA DE UN TIRISTOR..........................................................................................................82
3.5 CARACTERÍSTICA DE PUERTA......................................................................................................83
3.6 CONMUTACIÓN TURN-ON.............................................................................................................85
3.7 CONMUTACIÓN TURN-OFF ............................................................................................................88
3.8 CIRCUITOS DE DISPARO DE TIRISTORES ...................................................................................90
3.9 TRANSFORMADOR ...........................................................................................................................92
3.10 AMPLIFICADOR DE PULSOS DE PUERTA CON AISLAMIENTO ............................................93
3.11 RED SNUBBER RC ...........................................................................................................................99
3.12 TRIAC...............................................................................................................................................102
3.13 CIRCUITOS DE DISPARO DE TRIACS........................................................................................104
3.14 ASPECTOS A TENER EN CUENTA EN EL USO DE TIRISTORES Y TRIACS........................105
3.15 HOJAS DE CARACTERÍSTICAS DE TIRISTORES Y TRIACS..................................................109
3.15.1 HOJA DE CARACTERÍSTICAS DE TIRISTORES - BT145 SERIES .......................................111
3.15.2 HOJA DE CARACTERÍSTICAS DE TRIAC – BTA140.............................................................114
3.16 EL CIRCUITO INTEGRADO TCA 785..........................................................................................117
3.17 ELEMENTOS DE RESISTENCIA NEGATIVA COMO OSCILADORES ...................................126
3.17.1 DIAC..............................................................................................................................................129
3.17.2 UJT.................................................................................................................................................132
3.18 GTO...................................................................................................................................................139
3.2 CONDICIONES DE PASO A ON Y DE PASO A OFF DEL TIRISTOR ..........................................78
3.20 MCT (MOS CONTROLLED THYRISTOR)...................................................................................142
4. TRANSISTORES BIPOLARES BJT................................................................................................145
4.1 INTRODUCCIÓN ..............................................................................................................................146
4.2 CONMUTACIÓN EN EL TRANSISTOR BJT .................................................................................150
4.3 MONTAJE DARLINGTON ...............................................................................................................156
4.4 MONTAJE ANTISATURACIÓN (BAKER’S CLAMP)...................................................................158
4.5 EXCITACIÓN OPTIMA DE BASE...................................................................................................160
4.6 CIRCUITOS DE EXCITACIÓN O DRIVE.......................................................................................161
4.6.1 PROTECCIÓN DEL TRANSISTOR ..............................................................................................164
4.6.2 CIRCUITO DRIVE PARA TRANSISTORES CON CARGA EN EL EMISOR ...........................168
4.6.3 SOLUCION AL PROBLEMA DE RETARDO CON DOS TRANSISTORES..............................170
4.7 CONMUTACIÓN EN UNA CARGA RESISTIVA...........................................................................171
4.8 CONMUTACIÓN DE UNA CARGA INDUCTIVA.........................................................................174
3
4.8.1 RELÉ................................................................................................................................................174
4.8.2 CONVERTIDORES DC-DC o DC-AC...........................................................................................177
4.9 CIRCUITOS SNUBBERS PARA TRANSISTORES ........................................................................180
4.9.1 TURN-OFF SNUBBER...................................................................................................................181
4.9.2 TURN-ON SNUBBER ....................................................................................................................186
4.9.3 OVERVOLTAGE SNUBBER O CIRCUITO CLAMP (FIJADOR) ..............................................191
5. TRANSISTORES MOSFET..............................................................................................................198
5.1 INTRODUCCIÓN ..............................................................................................................................199
5.10 TRANSISTOR IGBT........................................................................................................................218
5.11 ELECCIÓN DEL TRANSISTOR ADECUADO .............................................................................225
5.2 CAPACIDADES PARASITAS ..........................................................................................................203
5.3 CONMUTACIÓN DE UN MOSFET .................................................................................................205
5.4 CONEXIÓN EN PARALELO............................................................................................................213
5.5 SOA - AREA DE FUNCIONAMIENTO SEGURO ..........................................................................213
5.6 TRANSISTOR Y DIODO PARÁSITO..............................................................................................214
5.7 COMPARACIÓN DEL MOSFET Y EL BJT ....................................................................................216
5.8 CIRCUITO SNUBBER.......................................................................................................................216
5.9 MOSFET CON TECNOLOGÍA COOLMOS ....................................................................................217
6. TÉCNICAS Y CIRCUITOS DE EXCITACIÓN DE LOS TRANSISTORES MOSFET E IGBT
DE POTENCIA...................................................................................................................................227
6.1 INTRODUCCIÓN ..............................................................................................................................227
6.1.1 Tensión de puerta en el estado de on................................................................................................229
6.1.2 Tensión de puerta en el estado de off...............................................................................................231
6.1.3 Impedancia de puerta-driver.............................................................................................................232
6.1.4 Protección de puerta.........................................................................................................................233
6.2 EXCITACIÓN DE MOSFET CON EL TERMINAL DE FUENTE CONECTADO A MASA........234
6.2.1 Excitación con circuitos TTL...........................................................................................................234
6.2.3 Excitación con circuitos CMOS.......................................................................................................236
6.2.3 Excitación con circuitos lineales ......................................................................................................238
6.2.4 Excitación con IC específicos ..........................................................................................................238
6.3 EXCITACIÓN DE MOSFET CON EL TERMINAL DE FUENTE NO CONECTADO A MASA .239
6.3.1 Excitación con desplazadores de nivel y autoelevación de la tensión..............................................239
6.3.2 Excitación con transformadores de impulsos...................................................................................242
6.3.3 Excitación con optoacopladores.......................................................................................................243
6.3.4 Excitación con transistores Mosfet de canal P .................................................................................244
6.4 CONCLUSIONES ..............................................................................................................................245
6.5 IR2110.................................................................................................................................................246
6.6 IR2130.................................................................................................................................................247
6.7 CONEXIÓN EN SERIE DE SEMICONDUCTORES .......................................................................249
6.8 CONEXIÓN EN PARALELO DE SEMICONDUCTORES..............................................................252
2º. PARTE: CIRCUITOS DE POTENCIA.................................................................. 254
7. CONVERTIDORES DE CONMUTACIÓN NATURAL – RECTIFICADORES - .....................255
7.1 RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE MEDIA ONDA ...................................................................256
7.1.1 MONTAJE MEJORADO ................................................................................................................257
7.2 RECTIFICADORES MULTIFASE DE MEDIA ONDA...................................................................259
7.2.1 SISTEMA BIFÁSICO......................................................................................................................261
7.2.2 SISTEMA TRIFÁSICO ...................................................................................................................262
7.2.3 SISTEMA HEXAFÁSICO ..............................................................................................................264
7.3 RECTIFICADORES EN PUENTE ....................................................................................................266
7.3.1 EFECTO DE LA APARICIÓN DE UNA FUERZA CONTRAELECTROMOTRIZ ....................268
7.3.2 MONTAJES EN PUENTE EN CIRCUITOS DE ALIMENTACIÓN ............................................269
7.3.3 MONTAJE EN PUENTE TRIFÁSICO...........................................................................................271
4
7.4 RECTIFICADORES EN PUENTE DE ELEVADO NÚMERO DE PULSOS..................................273
7.5 CONVERTIDORES CONTROLADOS.............................................................................................275
7.6 CONVERTIDORES EN PUENTE TOTALMENTE CONTROLADOS ..........................................280
7.7 MONOFÁSICO EN PUENTE............................................................................................................282
7.8 CONVERTIDOR EN PUENTE SEMICONTROLADO....................................................................284
7.9 CONVERTIDOR MONOFÁSICO EN PUENTE SEMICONTROLADO .................................2877.10
RECTIFICADORES CONTROLADOS CON DIODO VOLANTE...................................................288
7.11 CONVERTIDORES CON INDUCTANCIA DE FUENTE FINITA. FENÓMENO DE
SOLAPAMIENTO ...............................................................................................................................291
7.12 FILTRADO CON LC........................................................................................................................297
7.13 APLICACIÓN AL CONTROL DE MOTORES DC. CARGA RLE ..............................................299
8. REGULADORES DE ALTERNA.....................................................................................................304
8.1 REGULADOR MONOFÁSICO - CONTROL POR FASE ...............................................................305
8.1.1 CARGAS PURAMENTE RESISTIVAS.........................................................................................305
8.1.2 CARGAS RL ...................................................................................................................................308
8.2 REGULADOR TRIFÁSICO - CONTROL POR FASE.....................................................................311
8.2.1 CARGA COLOCADA EN ESTRELLA .........................................................................................311
8.2.2 CARGA COLOCADA EN TRIÁNGULO ......................................................................................315
8.3 CARACTERÍSTICAS DE CONTROL POR FASE...........................................................................316
8.4 CONTROL INTEGRAL DE MEDIOS CICLOS ...............................................................................318
9. CONVERTIDORES DC-DC..............................................................................................................325
9.1 CONCEPTOS BÁSICOS....................................................................................................................326
9.2 CONTROL MOTORES DC ...............................................................................................................327
9.2.1 CLASE A .........................................................................................................................................328
9.2.2 CLASE B .........................................................................................................................................332
9.3 CHOPPERS CON TIRISTORES. CIRCUITOS DE CONMUTACIÓN FORZADA........................335
9.4 TOPOLOGIAS DE CONVERTIDORES DC-DC..............................................................................341
9.4.1 CONVERTIDOR BUCK (STEP-DOWN) - CONVERTIDOR REDUCTOR ................................344
9.4.2 CONVERTIDOR BOOST (STEP-UP) - CONVERTIDOR ELEVADOR .....................................351
9.4.3 CONVERTIDOR BOOST (STEP-UP) - TRABAJANDO EN MODO DISCONTINUO ..............354
9.4.4 CONVERTIDOR BUCK- BOOST (STEP-DOWN STEP UP) - INVERSOR DE POLARIDAD,
REDUCTOR Y ELEVADOR...............................................................................................................357
9.4.5 CONVERTIDOR BUCK- BOOST (STEP-DOWN STEP UP) - INVERSOR DE POLARIDAD,
REDUCTOR Y ELEVADOR. TRABAJANDO EN MODO DISCONTINUO ..................................360
10 CONVERTIDORES DC-AC. INVERSORES.................................................................................363
10.1 INVERSORES MONOFÁSICOS VSI DE ONDA CUADRADA...................................................364
10.1.1 INVERSORES MONOFÁSICOS VSI CON DESPLAZAMIENTO DE FASE...........................367
10.1.2 INVERSORES MONOFÁSICOS VSI CON PWM SENOIDAL .................................................368
10.2 INVERSORES TRIFÁSICOS VSI DE ONDA CUADRADA.........................................................376
10.3 INVERSORES TRIFÁSICOS VSI CON PWM SENOIDAL ..........................................................381
10.4 INVERSOR VSI CON ELIMINACIÓN SELECTIVA DE ARMÓNICOS.....................................383
10.5 INVERSORES VSI CONTROLADOS POR LAZOS DE CORRIENTE........................................385
10.6 DIFERENTES ALTERNATIVAS PARA AC-AC ..........................................................................389
10.7 INVERSORES VSI CON TIRISTORES..........................................................................................390
10.8 FILTROS DE SALIDA.....................................................................................................................392
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Online: https://www.scribd.com/doc/307479558/Introduccion-de-La-Electronica-de-Potencia
