PROPIEDADES DE ESTADO SOLIDO

DISPOSITIVOS DE ESTADO SOLIDO

ANTECEDENTES:

La ingeniería eléctrica estudia las maquinas eléctricas tales como motores y transformadores y todas las cargas eléctricas industriales.

La ingeniería de control estudia las características de lazo cerrado de un sistema para su estabilización.

La ingeniería electrónica se encarga de los dispositivos de estado solido para efectuar el control y la conversión de la energía.

La electrónica de potencia o electrónica industrial se puede definir como la aplicación de la electrónica de estado solido para conversión de la energía eléctrica.

La electrónica industrial se utiliza en controles de iluminación, sistemas de calefacción, fuentes de alimentación, etc.

Los dispositivos semiconductores de potencia son:

• Diodos de Potencia

• Tiristores

• Transistores de unión bipolares de potencia

• Transistores de efecto de campo de potencia

• Transistores bipolares de compuerta aislada

• Transistores de inducción estáticos

El diodo de potencia tiene dos terminales llamadas ánodo y cátodo, y conduce cuando el voltaje del ánodo es más alto que el del cátodo. Cuando el voltaje del cátodo es mas alto que el del ánodo, el diodo esta en modo de bloqueo. Sus tres tipos son: de propósito general, de alta velocidad y el diodo Schottky

El tiristor tiene ánodo, cátodo y compuerta. Si se aplica una pequeña cantidad de corriente desde la compuerta hacia el cátodo y el tiristor esta polarizado directamente, entonces este conduce.

Los transistores bipolares de alta potencia tienen tres terminales: base, emisor y colector. Los hay del tipo NPN y PNP. En la configuración NPN para activar el transistor, la base debe de estar a un potencial mayor que el del emisor, y la corriente de base debe ser suficientemente grande para que el transistor entre a la región de saturación. Además el colector debe tener un potencial mayor al del emisor. Si la corriente de base se retira del transistor pasa al estado de corte, o modo de no conducción.

El transistor de efecto de campo de metal oxido semiconductor (MOSFET), es un dispositivo unipolar, consta de tres terminales: fuente, drenaje y compuerta. Opera como un dispositivo controlado por voltaje, ya sea con corriente de electrones (canal N) o por corriente de huecos (canal P)

Los transistores bipolares de compuerta aislada (IGBT) son transistores de potencia controlados por voltaje. Son más rápidos que los BJT, pero aun no tan rápidos como los MOSFET. Son adecuados para altos voltajes y altas corrientes.

Los transistores de inducción estáticos (SIT) son dispositivos de alta potencia a muy alta frecuencia. Son la versión en estado solido del tuvo de vacio tríodo.

Tipos de Circuitos electrónicos de potencia

1. Los rectificadores convierten el voltaje de CA a CD usando diodos.

2. Convertidor ca-cd usan tiristores obtiene el valor promedio del voltaje de salido controlando el tiempo de conducción.

3. Convertidor ca-ca usa TRIACs para regular el voltaje alterno de salida a partir de una fuente de CA. Su principio de operación es el mismo que el rectificador controlado.

4. Convertidor cd-cd usan transistores para regular un voltaje de salida de CD. Esto lo logra variando el ciclo de trabajo.

5. Convertidor cd-ca a partir de una fuente de CD, proporcionan una señal de corriente alterna.

6. Interruptores estáticos operan como un interruptor ideal y según el tipo de voltaje, utilizan diferentes dispositivos electrónico.

PRACTICA DE LABORATORIO

OBJETIVO: Comprobar el estado físico de un diodo y un transistor B.J.T. mediante el uso del óhmetro.

Material y/o equipo:

1 .Un diodo rectificador

2. Un transistor

3. Protoboard

4. Multímetro

5. Cables caimanes

6. Alambre telefónico

7. Fusible

8. Porta fusible

INTRODUCCION:

Diodo rectificador

Un diodo rectificador es uno de los dispositivos de la familia de los diodos mas sencillos. El nombre diodo rectificador “ procede de su aplicación, la cual consiste en separar los ciclos positivos de una señal de corriente alterna.

Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica.

Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido.

Una de las aplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, es en las fuentes de alimentación; aquí, convierten una señal de corriente alterna en otra de corriente directa.

B.J.T.

El transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en ingles, se fabrica básicamente sobre un monocristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de galio, que tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato

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