Principais Chaves Semicondutoras
As chaves sio dispositivos semicondutores que, devido às suas características intrínsecas ou modo de uso, apresentam completo bloqueio ou oferecem livre condução à passagem de corrente elétrica. Estes componentes também são chamados de semicondutores de potência.
Até o final da década de 70, diodos, transistores bipolares e tiristores eram os componentes básicos dos conversores. Desde então, estes dispositivos cem passado por grandes avanços e mudanças, tendo surgido novas chaves com características semelhantes e ainda mais flexíveis, dentre as quais destacam-se: MOSFETs (Metal Oxide Field Effect Transistors); IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors); IGCTs (Integrated Gate Commutated Thyristors) e GTOs (Gare Tum-off Thyristors).
A chave ideal deveria ser capaz de suportar uma tensão infinita quando no estado de bloqueio e conduzir um valor infinito de corrente numa pequena área, com queda de tensão nula em condução. Deveria ser capaz também de mudar do estado em condução para o estado de bloqueio (e vice-versa) instantaneamente. Como é evidente, entretanto, nenhuma das chaves reais possui estas características, sendo a pesquisa e o desenvolvimento os responsáveis por uma aproximação cada vez maior destes limites.
De acordo com a tecnologia empregada na fabricação, pode-se classificar os atuais componentes semicondutores de potência em quatro grandes grupos principais: os tiristores (SCRs, GTOs e etc.), os transistores de junção bipolar (Ws), os transistores de efeito de campo (MOSFETs) e os transistores híbridos ou transistores bipolares de gatilho isolado (IGBTs). Esta ordem de apresentação é cronológica, ou seja,
Os tiristores inauguraram a era dos semicondutores de potência, enquanto os IGBTs consistem em uma tecnologia mais recente.
Os IGBTs substituíram transistores bipolares em aplicações industriais e têm substituído os tiristores em conversores de média e alta tensão. Alguns destes componentes ocupam faixas bastante