Semicondutores de Potência Diodos e Tiristores

Transcrição

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Eletrônica de Potência Semicondutores de Potência Diodos e Tiristores Florianópolis, agosto de Prof. Clóvis Antônio Petry.

2 Semicondutores de potência - Bibliografia Capítulos 2 e 4: 1. Diodos de potência; 2. Dispositivos tiristores

3 Semicondutores para eletrônica de potência Semicondutores utilizados em eletrônica de potência:

4 Semicondutores para eletrônica de potência

5 Diodo ideal e real Exemplo: Diodo SKN20/08 V RRM = 800 V; V (TO) = 0,85 V; r T = 11 mω; I Dmed = 20 A; I R = 0,15 ma. Característica estática

6 Diodo ideal e real Demo Demo: Curva de diodos: Diodo zener; Diodo de sinal; Diodo de potência.

7 Comutação Características dinâmicas Bloqueio Circuito para estudo da comutação Primeira etapa de comutação Segunda etapa de comutação

8 Comutação Características dinâmicas Bloqueio

9 Comutação Características dinâmicas Diodos de carbeto de sílicio (silicon carbide): Diminuem acentuadamente o fenômeno da recuperação reversa.

10 Comutação Características dinâmicas

11 Comutação Características dinâmicas

12 Perdas nos diodos Classificação das perdas: 1. Condução; P= V I + r I ( TO) Dmed T Def 2 2. Comutação: Entrada em condução; Simulação Bloqueio. Simulação

13 Características importantes Principais características: 1. Tensão de pico reversa; 2. Queda de tensão direta; 3. Corrente de pico; 4. Corrente média; 5. Corrente eficaz; 6. Tempo de recuperação reversa.

14 Características de diodos comerciais Tipos de diodos de potência: 1. Standard and fast recovery; 2. Ultrafast rectifiers; 3. Ultrasoft rectifers; 4. Silicon carbide (zero recovery).

15 Características de diodos comerciais

16 Teste de diodos Demo Demo: Teste de diodos com multímetro.

17 Semicondutores de potência (tiristores)

18 Tiristor ideal e real Curvas 1 e 2 sem corrente de gatilho Curvas 1 e 3 com corrente de gatilho Característica estática

19 Funcionamento do tiristor

20 Funcionamento do tiristor Estrutura interna e analogia com BJT

21 Funcionamento do tiristor Curva característica V x I

22 Funcionamento do tiristor Circuitos para auxiliar na proteção de tiristores e evitar disparos intempestivos

23 Curva característica de tiristores Demo Demo: Curva de tiristores: Sem corrente de gatilho; Com corrente de gatilho.

24 Comutação Características dinâmicas Disparo

25 Comutação Características dinâmicas Disparo t on tempo de fechamento; t d tempo de retardo; t r tempo de descida da tensão anodo-catodo. ton = td + tr Influência da corrente de gatilho no tempo de retardo

26 Comutação Características dinâmicas Bloqueio t q tempo de aplicação da tensão reversa para bloquear o tiristor; Para tiristores rápidos é da ordem de 10 µs à 200 µs.

27 Perdas nos tiristores Classificação das perdas: 1. Condução; P= V I + r I ( TO) Tmed T Tef 2 2. Comutação: Entrada em condução; Simulação Bloqueio. Simulação

28 Características importantes Principais características: 1. Tensão de pico reversa; 2. Queda de tensão direta; 3. Corrente de pico; 4. Corrente média; 5. Corrente eficaz; 6. Tempo de recuperação reversa.

29 Características de tiristores comerciais Tipos de tiristores de potência: 1. SCR; 2. Triac; 3. Sidac; 4. Para proteção, etc.

30 Características de tiristores comerciais

31 Características de tiristores comerciais

32 Características de tiristores comerciais

33 Acionamento de tiristores

34 Acionamento de tiristores

35 Acionamento de tiristores

36 Teste de tiristores Demo Demo: Teste de tiristores com multímetro.

37 Próxima aula Semicondutores para eletrônica de potência: BJT, MOSFET e IGBT.