Informe N1
Informe N12013
Electronica de potencia IIInforme N1Perdidas de potencia en
dispositivos semiconductores
Andrs Agustn Gmez04/09/2013
ContenidoDesarrollo2Prdida por disipacin de potencia
total2Promedio de prdida de energa por conmutacin2Promedio perdida
en estado activo2Caso 14Caso 25Caso 35Caso 45Conclusin6
Desarrollo
Datos fuente conmutada:
Condiciones:Diodo como llave ideal y transistor como llave real
conmutando a frecuencia constante.El transistor se encuentra
montado sobre un disipador de 75mm de largo con ventilacin
natural.Temperatura ambiente de 25C.
Prdida por disipacin de potencia total
=Promedio de prdida de energa por conmutacin
Promedio perdida en estado activo
De la ecuacin:
Se debe despejar la frecuencia de conmutacin tal que la potencia
disipada por tal no supere a la mxima admitida por el
dispositivo.
Con los datos de los semiconductores y los disipadores hacemos
los clculos deseados y verificamos la frecuencia para cada uno de
los casos.
Como el tiempo de encendido es igual al tiempo de apagado el
ciclo de trabajo es 50%, por lo tanto .Datos disipadores:Articulo
ZD-66 (7 aletas)Dimensiones: Base 38 mm- Altura 17 mmResistencia
trmica: 7.5C/W para 75 mmSuperficie: 285 mm2/mmPeso por metro:
0,850 Kg.
Articulo ZD-44 (9 aletas)Dimensiones: Base 50 mm- Altura 17
mmResistencia trmica: 3,3C/W para 75 mmSuperficie: 459,50
mm2/mmPeso por metro: 1,240 Kg.
GT50J102IGBT de canal NTj=150CRth=0.625C/W para 25 ATiempos
TK62J60WMosfet de canal NTj=150CRth=0.313C/W para 25
ATiempos
Caso 1Articulo ZD-66 (7 aletas) con GT50J102 8,55 Hz
Caso 2Articulo ZD-66 (7 aletas) con TK62J60W 3764,06 HzCaso
3Articulo ZD-44 (9 aletas) con GT50J102 57,3 HzCaso 4Articulo ZD-44
(9 aletas) con TK62J60W 15433,592 Hz
Conclusin
Como podemos observar en los resultados de los clculos, el mejor
caso es el caso 4, ya que nos permite conmutar a mayor frecuencia,
esto es gracias a que el semiconductor es el que posee menor cada
en conduccin entre colector y emisor y el disipador es el ms grande
al tener mayor superficie de contacto, con la resistencia trmica ms
chica.El peor caso se da para el caso 1 y esto se debe a que el
semiconductor es el que tiene mayor cada de tensin en conduccin
entre colector y emisor, sumado a que el disipador es el ms chico
en cuanto a superficie de contacto (aletas), y posee mayor
resistencia trmica.
Bibliografa
http://www.disipadores.com/tabla_generica.htm
http://www.datasheetcatalog.com
N. Mohan, Power electronics: Converters, Applications and
Design, 3th. Edition, 2003
Anexos
Caso 1Caso 2
TjTj
150Fs8,5470085150Fs3764,063414
TaTa
25ZD6625ZD66
RjcGT50J102RjcTK62J60W
0,6250,313
RcsRcs
00
RsaRsa
7,57,5
VencVenc
10,8
IoIo
2525
tenc/tstenc/ts
0,50,5
VdVd
300300
tenctenc
0,000040,000000115
tapagtapag
0,000050,00000031
Caso 3Caso 4
TjTj
150Fs57,32484150Fs15433,592
TaTa
25ZD4425ZD44
RjcGT50J102RjcTK62J60W
0,6250,313
RcsRcs
00
RsaRsa
3,33,3
VencVenc
10,8
IoIo
2525
tenc/tstenc/ts
0,50,5
VdVd
300300
tenctenc
0,000040,000000115
tapagtapag
0,000050,00000031
