Chaves semicondutoras de potência

CHAVES SEMICONDUTORAS DE POTÊNCIA

As chaves semicondutoras de potência são os elementos mais importantes em circuitos de eletrônica de potência. Os principais tipos de dispositivos semicondutores usados como chaves em circuitos de eletrônica de potência são:

- Diodos
- Transistores bipolares de junção (BJTs)
- Transistores de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFETs)
- Transistores bipolares de porta isolada (IGBTs)
- Retificadores controlados de silício (SCRs)
- Triacs
- Tiristores de desligamento por porta (GTO)
- Tiristores controlados MOS (MCT).

Esses dispositivos são operados no modo de chaveamento. As chaves podem ser operadas em alta frequência, a fim de converter e controlar a energia elétrica com alta eficiência e alta resolução. A perda de Potência na chave, em si, é muito pequena, uma vez que ou a tensão é quase igual a zero quando a chave está ligada ou a corrente é quase nula quando a chave está desligada.

Uma chave ideal satisfaz às seguintes condições:

1- Liga e desliga instantaneamente.
2- Quando está ligada, a queda de tensão nela é zero.
3- Quando está desligada, a corrente é zero.
4- Não dissipa potência.

Além disso, as seguintes condições são desejáveis:

5- Quando ligada, possa suportar correntes altas.
6- Quando desligada, possa suportar tensões altas.
7- Que utilize pouca potência para o controle da operação.
8- Que seja altamente confiável.
9- Que seja pequena e leve.
10- Que tenha baixo custo.
11- Que não requeira manutenção.

DIODOS DE POTÊNCIA

Os diodos de potência desempenham um papel importante nos circuitos de eletrônica de potência. São utilizados principalmente em retificadores não controlados, efetuando a conversão de tensões AC para DC fixas, e como diodos de retorno, a fim de fornecer uma passagem para o fluxo de corrente em cargas indutivas. São similares em função aos de junção PN; entretanto, tem a capacidade muito maior de potência, tensão e corrente-missão DC em alta tensão.