Transistores de Potencia
Potência
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Introdução
• Os transistores de potência são aqueles com altos valores nominais de tensão e de corrente;
• Possuem dois tipos de aplicação: amplificação e chaveamento; • Os transistores mais utilizados em circuitos de potência é o BJT e o MOSFET.
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BJT (Transistor Bipolar de Junção)
• Dispositivo controlado por corrente;
• Para mantê-lo ligado é necessário uma alta corrente na base;
• Existem dois tipos: NPN e PNP.
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BJT (Transistor Bipolar de Junção)
Figura – Transistor NPN e sua simbologia.
Fonte: Eletrônica de Potência (Ashfaq Ahmed)
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Curva Característica Volt-Ampère
(a)
(b)
Figura – (a) Curva característica do BJT (b) Curva do BJT funcionando como chave.
Fonte: Eletrônica de Potência (Ashfaq Ahmed)
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Polarização do BJT
• A corrente de base determinará o estado do transistor (ligado ou desligado).
Figura – Polarização de um transistor.
Fonte: Eletrônica de Potência (Ashfaq Ahmed)
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Polarização do BJT
𝐼 𝐶(𝑠𝑎𝑡)
𝑉 𝐶𝐶 − 𝑉 𝐶𝐸(𝑠𝑎𝑡)
𝑉 𝐶𝐶
=
≅
𝑅𝐶
𝑅𝐶
𝐼𝐵 =
𝐼 𝐶(𝑠𝑎𝑡)
𝑉 𝐶𝐶
=
𝛽
𝛽∗ 𝑅𝐶
𝛽=
Figura – Reta de carga DC.
Fonte: Eletrônica de Potência (Ashfaq Ahmed)
𝐼𝐶
𝐼𝐵
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Perda de Potência nos BJTs
Fontes de perda de potência em um transistor:
• Perdas na condução ou no estado ligado;
• Perdas por fuga ou no estado desligado;
• Perdas por passagem para o estado ligado;
• Perdas por passagem para o estado desligado.
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Proteção de um BJT
• Proteção de sobrecorrente: o desligar o transistor quando
𝑉 𝐶𝐸
𝐼 𝐶 ultrapassarem o nível de referência;
e
o grandes defeitos podem ser evitados utilizando uma chave em paralelo que curte circuito o transistor. 9
Proteção de um BJT
• Proteção de sobretensão: utilizar um diodo antiparalelo. • Proteção de bloqueio de tensão inversa: o transistor deve ser curto-circuitado por um diodo antiparalelo.
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Proteção de um BJT
• Circuitos snubber: