Este documento describe diferentes tipos de dispositivos semiconductores de potencia, incluyendo diodos de potencia, tiristores (SCR, TRIAC, GTO), transistores bipolares de potencia, MOSFET y IGBT. Cada dispositivo se caracteriza por su funcionamiento, ventajas y desventajas para aplicaciones de potencia.

1. JOSE DANIEL ALVAREZROBERTO MORAELECTRONICA DE POTENCIA

2. DIODO DE POTENCIAElemento que permite el flujo de corriente en un solo sentido. Permite mayores corrientesSoporta voltajes inversos elevadosFuncionan como interruptores en una sola direcciónDiferentes clases de diodos dependiendo sus tiempos de recuperación

3. DIODO DE POTENCIAVENTAJASAlta tensiones de ruptura Corrientes elevadas de conducciónDependiendo la aplicación existe una gran gama de diodos

4. DIODO DE POTENCIADESVENTAJASEn existe tiempos de transición o también llamados de recuperación (pequeños o altos) y estos dependen del tipo de diodo que estemos utilizando

5. TiristoresSemiconductor que trabaja en estado de conmutación (ON-OFF) Dependiendo la aplicación se clasifican en :SCRTRIACGTO

6. SCREs un tipo de tiristor que trabaja en ON-OFF en forma unidireccional en el semiciclo positivo (180 grados) que controla altas potenciasSoporta altas tensiones inversasPermite circulación de altas corrientesContiene un pin más que el diodo de señal llamado gate que permite el control del SCRPara conducir necesita polarización directa y que exista un disparo en el gatePara que deje de conducir la corriente tiene q disminuir mas allá del valor mínimo de mantenimientoDiferentes tipos de disparoTensión excesivaImpulso de puertaDerivada de tensiónTemperaturaLuz

7. SCRVENTAJASSoporta altas tensiones inversasDisparo por corrienteNo es complejo el circuito de mando

8. SCRDESVENTAJASAltas pérdidas en conmutación

9. TRIACTiristor que funciona en ambas direcciones (360 grados) Conexión de dos diodos en paraleloFácilmente trabaja en corriente

10. TRIACVENTAJASFácilmente trabaja en corriente alternaPuede encenderlo tanto con corrientes positivas como negativas

11. TRIACDESVENTAJASTrabaja en baja frecuencia y baja tensión

12. GTOEs un tipo de tiristor que tiene la capacidad de bloquear externamenteAlcanzan grandes corrientes en el orden de los KA y voltajes en el orden de los KVMecanismo de disparo similar al del SCRUn GTO puede no tener la capacidad de bloquear tensiones inversasEs mas caro que un SCRRango de tensiones y corrientes son más pequeños con respecto al SCR

13. GTOVENTAJASAlcanzan grandes corrientes en el orden de los KA y voltajes en el orden de los KV

14. GTODESVENTAJASAltas pérdidas en conmutaciónAlta complejidad del circuito de mandoEs mas caro que un SCR

15. Transistor Bipolar de PotenciaEs un transistor de potencia que funciona como interruptor controlado por corrienteFáciles de controlar por el terminal de basePoca ganancia con v/i grandesBaja caída de tensión en saturaciónSolo interesa hacerlos funcionar en 2 estados corte y saturaciónUtiliza para frecuencias y potencias mediasBastante económicos

16. Transistor Bipolar de PotenciaVENTAJASBaja caída de tensión en saturaciónBastante económicosFáciles de controlar por el terminal de base

17. Transistor Bipolar de PotenciaDESVENTAJASPoca ganancia con v/i grandesAlta complejidad del circuito de mandoAS

18. MOSFETTransistores controlados por tensiónFacilidad de control gracias al aislamiento de la puertaExisten de canal n y p. Los n son los más comunesLos de canal n presentan menores perdidas y mayor velocidad de conmutación Potencia que se puede manejar es bastante reducidaResistencia en conducción varia mucho con la temperatura

19. MOSFETVENTAJASLos de canal n presentan menores perdidas y mayor velocidad de conmutación Muy bajas pérdidas en conmutación

20. MOSFETDESVENTAJASPotencia que se puede manejar es bastante reducidaResistencia en conducción varia mucho con la temperatura

21. IGBTTransistor hibrido que aprovecha características del MOSFETFunciona a centenas de Khz en componentes para corrientes en el orden de las decenas de amperiosSoporta tensiones elevadasEl control es similar al de los MOSFETLa velocidad de trabajo no es tan elevada como la de los MOSFETsEl accionamiento se hace por tensiónAlta impedancia de entradaBajas perdidas de conducción en estado activo

22. IGBTVENTAJASTiene muy baja complejidad de circuitoAlta impedancia de entradaBajas perdidas de conducción en estado activo

23. IGBTDESVENTAJASBaja potencia del circuito de mandoAltas perdidas en conmutacion