DIODOS DE POTENCIA

DIODOS DE POTENCIAVERA BARCES, Yonathan A.DEFINICIONUno de los dispositivos ms importantes de los circuitos de potencia son los diodos, aunque tienen, entre otras, las siguientes limitaciones: son dispositivos unidireccionales, no pudiendo circular la corriente en sentido contrario al de conduccin. El nico procedimiento de control es invertir el voltaje entre nodo y ctodo.

DEFINICIONLos diodos de potencia se caracterizan porque en estado de conduccin, deben ser capaces de soportar una alta intensidad con una pequea cada de tensin. En sentido inverso, deben ser capaces de soportar una fuerte tensin negativa de nodo con una pequea intensidad de fugas.

CURVA CARACTERISTICA

El diodo responde a la siguiente ecuacin:TIPOS DE DIODOS DE POTENCIADIODOS RECTIFICADORES PARA BAJA FRECUENCIA

CaractersticasIFAV: 1A 6000 AVRRM: 400 3600 VVFmax: 1,2V (a IFAVmax)trr: 10 sAplicacionesRectificadores de Red.Baja frecuencia (50Hz).

TIPOS DE DIODOS DE POTENCIA

TIPOS DE DIODOS DE POTENCIADIODOS RAPIDOS(FAST) Y ULTRARAPIDOS (ULTRA FAST)CaractersticasIFAV: 30A 200 AVRRM: 400 1500 VVFmax: 1,2V (a IFAVmax)trr: 0,1 - 10 sAplicacionesConmutacin a alta frecuencia (>20kHz).Inversores.UPS.Accionamiento de motores CA.

TIPOS DE DIODOS DE POTENCIADIODOS SCHOTKKYCaractersticasIFAV: 1A 120 AVRRM: 15 150 VVFmax: 0,7V (a IFAVmax)trr: 5 nsAplicacionesFuentes conmutadas.Convertidores.Diodos de libre circulacin.Cargadores de bateras.

TIPOS DE DIODOS DE POTENCIADIODOS PARA APLICACIONES ESPECIALES(ALTA TENSION)CaractersticasIFAV: 0,45A 2 AVR: 7,5kV 18kVVRRM: 20V 100Vtrr: 150 nsAplicacionesAplicaciones de alta tensin.

TIPOS DE DIODOS DE POTENCIADIODOS PARA APLICACIONES ESPECIALES(ALTA CORRIENTE)CaractersticasIFAV: 50A 7000 AVRRM: 400V 2500VVF: 2Vtrr:10 sAplicacionesAplicaciones de alta corriente.

CARACTERISTICAS DEL DIODOCaractersticas estticas:Parmetros en bloqueo (polarizacin inversa).Parmetros en conduccin.Modelo esttico.Caractersticas dinmicas:Tiempo de recuperacin inverso (trr).Influencia del trren la conmutacin.Tiempo de recuperacin directo.Potencias:Potencia mxima disipable.Potencia media disipada.Potencia inversa de pico repetitivo.Potencia inversa de pico no repetitivo.Caractersticas trmicas.Proteccin contra sobreintensidades.

CARACTERISTICAS ESTATICASPARAMETROS EN BLOQUEO

Tensin inversa de trabajo (VRWM):Tensin inversa de pico repetitivo (VRRM):Tensin inversa de pico nico (VRSM):Tensin de ruptura (VR)CARACTERISTICAS ESTATICASPARAMETROS EN ESTADO DE CONDUCCION

Intensidad media nominal (IFAV):Intensidad de pico repetitivo (IFRM):Intensidad de pico nico (IFSM):CARACTERISTICAS ESTATICASMODELO ESTATICOEstos modelos facilitan los clculos a realizar, para lo cual debemos escoger el modelo adecuado segn el nivel de precisin que necesitemos.

CARACTERISTICAS ESTATICASMODELO ESTATICOModelo Ideal Diodo ideal en serie con fuente de tensin. Diodo ideal en serie con fuente de tensin y con la resistencia del diodo en conduccin.CARACTERISTICAS DINAMICASTIEMPO RECUPERACION INVERSOta(tiempo de almacenamiento): es el tiempo que transcurre desde el paso por cero de la intensidad hasta llegar al pico negativo.tb(tiempo de cada): es el tiempo transcurrido desde el pico negativo de intensidad hasta que sta se anula, y es debido a la descarga de la capacidad de la unin polarizada en inverso. En la prctica se suele medir desde el valor de pico negativo de la intensidad hasta el 10% de ste.trr(tiempo de recuperacin inversa): es la suma de ta y tb.

CARACTERISTICAS DINAMICASINFLUENCIA DEL trr EN LA CONMUTACIONSi el tiempo que tarda el diodo en conmutar no es despreciable:Se limita la frecuencia de funcionamiento.Existe una disipacin de potencia durante el tiempo de recuperacin inversa.Para altas frecuencias, por tanto, debemos usardiodosde recuperacin rpida. Factores de los que depende trr:A mayor IRRM menor trr.Cuanta mayor sea la intensidad principal que atraviesa el diodo mayor ser la capacidad almacenada, y por tanto mayor ser trr.

POTENCIASPotencia mxima disipable (Pmx):Es un valor de potencia que el dispositivo puede disipar, pero no debemos confundirlo con la potencia que disipa el diodo durante el funcionamiento, llamada sta potencia de trabajo.Potencia media disipada (PAV):Es la disipacin de potencia resultante cuando el dispositivo se encuentra en estado de conduccin, si se desprecia la potencia disipada debida a la corriente de fugas.Potencia inversa de pico repetitiva (PRRM):Es la mxima potencia que puede disipar el dispositivo en estado de bloqueo.Potencia inversa de pico no repeptitiva (PRSM):Similar a la anterior, pero dada para un pulso nico.

CARACTERISTICAS TERMICASTemperatura de la unin (Tjmx):Es el lmite superior de temperatura que nunca debemos hacer sobrepasar a la unin del dispositivo si queremos evitar su inmediata destruccin.

Temperatura de almacenamiento (Tstg):Es la temperatura a la que se encuentra el dispositivo cuando no se le aplica ninguna potencia.