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Los Transistores IGBTTransistor Bipolar de Compuerta Aislada
(Insulated-gate bipolar transistor)
Cómo Funcionan
Características
Símbolos
Comprobación
Aplicaciones
Es una presentación de la:
ACADEMIA VIRTUAL EYSER
Lic. Felipe Orozco Cuautle
Producción general de:
Electrónica y Servicio
México Digital Comunicación
Director General:
Profr. José Luis Orozco Cuautle
FEBRERO 2014
Introducción La aplicación de los transistores IGBT va en
aumento cada vez más, sobre todo por su capacidad de responder a señales de conmutación, que permita controlar elementos que demanden grandes e instantáneas intensidades de corriente eléctrica para su funcionamiento.
En esta jornada, tenemos oportunidad de aprender los detalles mas relevantes de estos transistores, entre ellos su principio de funcionamiento, símbolo, forma de medirlos e incluso algunas aplicaciones en la práctica.
Definiciones: El transistor bipolar de puerta
aislada (IGBT, del inglés: Insulated Gate Bipolar Transistor) es un dispositivo semiconductor que generalmente se aplica como interruptor controlado en circuitos de electrónica de potencia.
Actualmente existen muy diversas aplicaciones industriales y de uso domésticos.
Aplicaciones: Driver Flash cámaras digitales
Driver en Tarjetas Y-sus y Z-sus en tv plasma
Fuente alimentación TV plasma
Fuente de alimentación hornos micro-ondas Panasonic Inverter
Amplificadores de audio musical
Equipo electrodoméstico (Lavadoras, Refrigeradores, Climas, etc.)
Automóvil (Control de motores PMSM), Servofrenos (ABS), Driver ignición en ECU, etc.
Maquinarias y herramientas industrailes.
Símbolo:
Se emplean
indistintamente tres
símbolos de transistor
IGBT. Dos de estos le
señalan mas como un
transistor bipolar y la
tercera lo dibuja como
un MOSFET con
doble flecha de sustrato.
Is (Corriente de Sangría)Ibe (Corriente base-emisor)
Ic (Corriente de colector)
AMPLIFICADOR TRANSISTORIZADO
NPN, EMISOR COMUN
Transistor Mosfet
Los transistores MOSFET o Metal-Oxido-Semiconductor (MOS) son dispositivos de efecto de campo que utilizan un campo eléctrico para crear una canal de conducción.
Existen dos tipos de transistores MOS: MOSFET de canal N o MOS y MOSFET de canal P o PMOS. Este segundo prácticamente se encuentra en desuso.
A su vez, estos transistores pueden ser de crecimiento (enhancement) o angotamiento (deplexion). En la actualidad los segundos están prácticamente en desuso. es un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas.
D
S
G
D
S
G
D
S
G
D
S
G
MOSFET CRECIMIENTO
MOSFET ANGOTAMIENTO
CANAL N
CANAL N
CANAL P
CANAL P
APAGADO (SW. OFF)
N
N
P
DRENADOR
SURTIDOR
COMPUERTA
0v
NO HAY CANAL
DE CONDUCCION
METAL
OXIDO
SEMICONDUCTOR
APAGADO
OFF
ENCENDIDO (SW. ON)
N
N
P
DRENADOR
SURTIDOR
COMPUERTA
SE FORMA EL CANAL
DE CONDUCCION N
ENCENDIDO
ON
ON
OFF
ON
https://www.youtube.com/watch?v=6IrYBgKDtTQ
Video con práctica resoldado SMD
FUNCIONAMIENTO
DEL TRANSISTOR IGBT. El transistor IGBT posee la
característica de control con señales de compuerta, de los transistores de efecto de campo y con la capacidad de alta corriente y bajo voltaje de saturación del transistor bipolar simultáneamente en un solo dispositivo.
El IGBT ha sustituido al bipolar NPN o PNP en muchas aplicaciones de potencia. Es ideal para operar señales de disparo instantáneas.
Se puede concebir el IGBT como un transistor Darlington híbrido, ya que se forma con un transistor bipolar y un transistor mosfet.
Cuando le es aplicado un voltaje Vge a la puerta , el IGBT enciende al instante, la corriente de colector Ic es conducida y el voltaje Vce se va desde el valor de bloqueo hasta cero.
El IGBT se apaga simplemente removiendo la señal de voltaje Vge de la terminal Gate.
Equivalente eléctrico
discreto de un Transistor IGBT
Vge
Ic Vce= 0v
La tensión de control de puerta es de unos 15v. Esto ofrece la ventaja de controlar sistemas de potencia aplicando una señal eléctrica de entrada muy débil en la puerta.
La transición del estado de conducción al estado de bloqueo puede tomar apenas 2 microsegundos, por lo que la frecuencia de conmutación puede estar en el rango de los 50 kHz.
Los transistores IGBT se fabrican exclusivamente en canal tipo N.
En aplicaciones de electrónica de potencia es intermedio entre los tiristores o SCR y los transistores Mosfet. Maneja más potencia que los segundos siendo más lento que ellos y lo inverso respecto a los primeros.
Grandes módulos de IGBT, que consiste en muchos dispositivos colocados en paralelo, pueden manejar altas corrientes del orden de cientos de amperios con voltajes de bloqueo de hasta 6.000 voltios !
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CIRCUITO INVERTER
HORNO PANASONIC
Transistores IGBT empleados en
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micro-ondas Panasonic con inverter.
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COMO MEDIR
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