Los Transistores IGBT Transistor Bipolar de Compuerta Aislada (Insulated-gate bipolar transistor) Es una presentación de la: ACADEMIA VIRTUAL EYSER
Cómo Funcionan Características Símbolos Comprobación Aplicaciones
Lic. Felipe Orozco Cuautle
Producción general de: Electrónica y Servicio México Digital Comunicación
Director General: Profr. José Luis Orozco Cuautle
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 MetalOxido-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.
MOSFET CRECIMIENTO CANAL P
CANAL N
D G
D
G
S CANAL P
S CANAL N
D
G
D
G S
S
MOSFET ANGOTAMIENTO
APAGADO (SW. OFF) SEMICONDUCTOR
DRENADOR METAL OXIDO
N
COMPUERTA
P
APAGADO OFF
N
0v
SURTIDOR
NO HAY CANAL DE CONDUCCION
ENCENDIDO (SW. ON) DRENADOR N COMPUERTA ON
P
ENCENDIDO ON
ON
N OFF
SURTIDOR
SE FORMA EL CANAL DE CONDUCCION N
Video con práctica resoldado SMD
https://www.youtube.com/watch?v=6IrYBgKDtTQ
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.
Vge Ic
Equivalente eléctrico discreto de un Transistor IGBT
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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