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Circuitos de ayuda a la conmutación de transistores

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Walter Calles

on 27 April 2015

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Transcript of Circuitos de ayuda a la conmutación de transistores

Circuitos de protección "snubber"
Red de Sobretensión
Red de disparo o encendido
En la mayoría de los interruptores controlables como los BJT o MOSFET, se usan "snubber" solo para reducir las perdidas por conmutación con altas frecuencias y para limitar la máxima corriente de recuperación inversa del diodo
Red de Bloqueo o Apagado
Circuitos de ayuda a la conmutación de transistores
La reducción de voltaje del transistor durante el encendido se debe a la caída de voltaje a través de Ls. Esta reducción esta dada por la siguiente ecuación:
Para la selección de RLs debemos considerar dos factores. Primero durante el apagado del transistor, este snubber de encendido genera una sobretensión al través del transistor dado por:
Un snubber de encendido esta en serie con el transistor o en serie con el diodo de libre circulación.
Donde :
es el tiempo de subida de la corriente, para valores pequeños de Ls
En segundo término durante el estado inactivo, la corriente del inductor debe desintegrarse a un valor bajo, por ejemplo, 0.1Io, por lo que el snubber puede ser efectivo durante el siguiente tiempo de encendido. Por lo tanto el intervalo mínimo para el estado inactivo del transistor es:
La potencia disipada por la resistencia RLs es:
Y la potencia disipada por el transistor con el snubber de disparo será:
Los snubber de encendido trabajan mediante la reducción de voltaje a través de interruptor (transistor) conforme se acumula la corriente.
Conclusiones
No corresponde a
la materia de Electrónica Digital
Tema correspondiente a la asignatura de "Electrónica de Potencia"
Las sobretensiones en la redes de bloqueo debido a inductancias parásitas, se reducen por medio de un snubber de sobre tensión como el de la figura 1 suponiendo que se pueden agrupar las inductancias parasitas en una equivalente L.
Io aparece como cortocircuito y el transistor es un circuito abierto. Ahora la energía almacenada en las inductancias parasitas se transfiere al capacitor de sobretensión Cov a través del diodo Dov, y la sobretensión ΔVsw a través del transistor que es la misma tensión en Cov.
La constante de tiempo de descarga del capacitor (τ = RovCov) debe ser lo bastante pequeña para que el voltaje del capacitor disminuya aproximadamente a Vd antes del siguiente bloqueo o apagado del transistor.
Al principio, el transistor conduce y el voltaje VCov a través del capacitor del snubber de sobretensión es igual a Vd. Durante el bloqueo, si suponemos que el tiempo de caída de corriente del transistor es breve, la corriente a través de Lσ es en esencia Io cuando la corriente del transistor se reduce a cero, y la corriente de salida se mueve entonces en circulación libre a través del diodo Df, el circuito equivalente seria el siguiente
A partir de las consideración de energía y al notar que ΔVC,ov = ΔVsw, obtenemos:
Esta ecuación demuestra que un valor grande de Cov reduce la sobretensión ∆V(sw,max).
Se necesita de una capacitancia relativamente alta para la protección de sobre tension en comparacion con los valores que se usan en el snubber de bloqueo. Tanto los snubber de apagado como el de protección de sobretensiones deben usarse en forma simultánea
La función principal de los supresores es absorber la energía procedente de elementos reactivos en circuitos durante conmutación controlando parámetros tales como la evolución de la tensión o corriente en el interruptor, o bien limitando los valores máximos de tensión que ha de soportar.
Los supresores o circuitos de ayuda a la conmutación en transistores (snubber), son una parte esencial en muchos de los circuitos electrónicos de potencia. Básicamente podemos considerarlos como un conjunto de componentes (pasivos y/o activos) que se incorporan al circuito de potencia para reducir en el dispositivo semiconductor el estrés eléctrico durante las conmutaciones y asegurar un régimen de trabajo seguro.
¿Qué son los circuitos "snubber"?
Los semiconductores presentan unos límites muy estrictos en cuanto a valores máximos de tensión corriente y potencia soportadas, que si son superados podrían provocar la destrucción del dispositivo. Cuando se diseña un circuito se ha de poner especial cuidado en que sus componentes puedan resistir las condiciones de trabajo más desfavorables que tengan lugar, tanto durante su funcionamiento normal como ante determinadas acciones ajenas a la propia operación normal del circuito (sobretensiones, cortocircuitos externos, etc.)
1) Protección eléctrica de semiconductores:
Redes de ayuda a la conmutación disipativas y no disipativas. Universidad de Oviedo, Mayo de 1999.
Bibliografía
2)http://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_de_ayuda_a_la_conmutación_de_transistores
Principalmente, tenemos 3 tipos de circuitos snubber:
Electrónica Digital
Primera Evaluación Departamental
Equipo:
-Calles Glass Walter Abdias
-García Hernández Cristhian Leonel
-Tecpan González Luis Santiago
-Martínez Basilio Citlaly
Grupo: 6EM4
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