Transistor de Potência, Notas de estudo de Tecnologia Industrial

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Eletrônica de Potência

3 -Transistores de Potência

3.1 – Introdução

São transistores com altos valores de tensão e corrente. Š^ Podem ser do tipo PNP ou NPN, três camadas e duas junções. Š^ As duas aplicações básicas são na amplificação em nochaveamento (EP). Š^ São em geral usados em circuitos Chopper e inversores. Š^ Ao contrário dos diodos podem ser controlados. Š^ Família: BJT – transistor de junção bipolar, MOFET -transistor de efeito de campo metal-oxido-semicondutor( metal-oxide-semiconductor field-effect

) e IGBT – transistor

bipolar de porta isolada (

insulated-gate bipolar transistor

Š^ BJT é mais lento que o MOSFET Š^ BJT é acionado por corrente, requer uma alta corrente para sermantido ligado e para desligar, por isso e, em geral é maiscarro que o MOSFET.

3.2 – BJT

3.2.1 – Tipos

3.2 – BJT

3.2.2 – Estrutura Física

3.2 – BJT

3.2.4 – Funcionamento como Chave^ Região de Corte

• corrente de base aproximadamente igual a zero ambas as junções estão reversamente polarizadas e o BJT secomporta como uma chave aberta. Região de Saturação - corrente de base alta, tensão coletor- emissor aproximadamente igual a zero, ambas as junções estãodiretamente polarizadas e o BJT se comporta como uma chavefechada. Região Ativa - junção BE diretamente polarizada enquanto a junção base coletor fica reversamente polarizada.

3.2 – BJT

3.2.5 – Curva característica - configuração Emissor Comum

Regiãoativa

Saturação

Corte

3.2 – BJT

3.2.6 – Curva característica Ideal

Ic^ Saturação

Corte^

Vce

3.2 – BJT

3.2.7 – Polarização Emissor Comum

(^ )

cc^ c satc

cc c satcecc c c

cec ccc

V R

I I

V R

VV R

I

VR

IV

β β^ == β

3.2 – BJT

3.2.8 – Teste do BJT

3.2 – BJT

3.2.9 – Proteção de um BJT^ Proteção de sobrecorrente

• A elevação de temperatura devido ao

aumento de corrente é muito rápida, assim os fusíveis não podemser utilizados para proteger o BJT. Logo desve-se desligar odispositivo sempre que a corrente ultrapassar os valorespermitidos. Proteção de sobretensão

• Diodo em antiparalelo.

Proteção contra transitórios

• Circuito snuber

3.2 – BJT

3.2.11 – Conexão Darlingtion

3.2 – BJT

3.2.12 – Ligações em Série e Paralelo^ Um único transistor pode não ser suficiente para aplicações detensões e correntes altas, nesse caso eles podem ser conectados emsérie ou em paralelo para aumentar, prespectivamente, a tensão debloqueio e a corrente de condução.