¡Descarga Teoria capítol 2 y más Apuntes en PDF de Ingeniería Industrial solo en Docsity!
32
33
Ànode
p
+
N
A
25
m
-
Càtode
n
+
n
-^
N
D
20
m
-
N
D
25
m
-
μ
m Depèn de la tensió de ruptura^250
μ
m
P i (
intrisec) N
34
25 m
23 10
21
W
d
p
+
n
+
n
-
ε ⋅
ε
ε
ε ≅
ε ≅
Exemple:per 1000V
μ
35
W
d
p
+
n
+
n
-
Capa “i”
- Per augmentar la tensió de ruptura- Afegeix resistència al diode (capa poc dopada)
En conducció:
- Càrrega provenint de regions massives es recombina mínimament- Tantes càrregues lliures baixen la resistència (modulació de la conductivitat)
36
p
+
n
+
n
-
p
p
n
n p
n
n
n p
n
n
p
log(n,p)
IF
IF
p=n
- Càrregues majoritàriespassen per la regió
“i”
sense recombinar-se.- Per la regió
“i”
passen
tantes
n
com
p
perquè
si no hi hauria acumulació.- Les càrregues
n
que venen
de
n
+
al arribar a
p
+
passen
a ser minoritàries i esrecombinen.
Depèn de I
F
37
I
V
BV
BD
1/r
T
Diode ideal
Diode de potència
Conducció directa: - La conducció de la regió “i” depèndel nombre de càrregues lliures.- A més corrent I
F
més càrregues
lliures circulen i per tant menysresistència.- La variació de tensió del diode éspetita encara que el corrent variï molt: ∆
V
F
=R
*Ii
F
Si I
F
llavors R
i^
V
F
- La petita desviació respecte a la verticales té en compte en forma de resistència:r^ T
V
TO
TO
és la tensió llindar
(umbral, threshold)
r^ T
real
ideal
V
TO
38
p
+
n
+
n
-
log(n,p)
IF
p=n
- El corrent no s’estableixde cop ja que les càrreguesde les zones massives hanomplir la regió empobridai això necessita el seu temps.- El temps augmenta quancreix I
F
39
44
i v
t^ r
t^ f
t^ rr
V
t t R
V
F
di
R
/dt
I^ F IRM
t^1
V
RR
0,25·I
RM
p
+
n
+
n
-
log(n,p)
-^
-^
I^ F
p
+
n
+
n
-
-^
-^
p
+
n
+
n
-
45
i
v
D
t^ r
t^ f
t^ rr
V
R
t t
V
F
di
D
/dt
IRR
t^1
V
RR
0,25·I
RM
di
D /dt = depèn del circuit exterior
V
s
i^ s
i^ D
v
D
i^ L
=I
L
R L
L
S
v
LS
Q
rr
I^ L
i^ F
i^ S
46
V
s
i^ s
i^ D
v
D
i^ L
=I
L
R L
L
S
v
LS
R
S C
S
Circuit snubber (aplanador): Redueixels pics de tensió que la di/dt produeixsobre Ls a la commutació.Cs no pot variar ràpidament la seva tensió.Rs dissipa l’energia emmagatzemada a Ls.Fa d’esmorteïdora del circuit oscil·lant Cs-Ls.Ls és freqüentment erràtica: Càlculs orientatius.
i
v
D
t^ r
t^ f
t t
di
D
/dt
I^ L IRR
t^1
i^ s
V
S
v
LS
-V
S
L S ·di
/dt-V 2
di^2 s
/dt
L S ·di
/dt 2
47
V
s
i^ s
i^ D
v
D
i^ L
=I
L
R L
L
S
v
LS
R
S C
S
i
v
D
t^ r
t^ f
t t
di
D
/dt
I^ L IRR
t^1
i^ s
V
S
v
LS
-V
S
V
dmax
Ramshaw: Càlculs massa simplesMohan: Càlculs més acurats (pàg.671 i ss.)
V
S
tensió en el moment de commutar
48
En la majoria dels casos d’electrònica de potència el corrent directe pelsdiodes és semisinusoïdal (rectificació, fonts ressonants) o rectangular(convertidors CC-CC i CC-CA).
i
v 1/r
T
Circuit equivalent
td
T
t
+,
+
+,
+,
+-
+,
^
+,
π ⋅
π = α α π = =
π
i
IFM^ Im IAV
td
T
t
i
IFM IAV
+,
+
+,
+-
=^ =
(^
+
(
+-
(
(
(
( ^
(
= ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = V
d
49
Les pèrdues per conducció i per commutació en els semiconductors es transformenen calor.El calor s’ha d’evacuar perquè a l’interior del semiconductor la temperatura no passiper sobre de la màxima permesa.El calor produït en el semiconductor es transfereix cap l’exterior per conducció.La relació entre energia calorífica, temperatura i resistència tèrmica és:
T=P·R
th
T
j Tc
T
a
T
j
T
s^
*/
*/!
*/0!
0
Semiconductor Càpsula Radiador Interface
50
^
..
51
%^ &
^
9
