PRESENTADO POR

EDWING JOSIMAR GOMEZ CASTELLANOS

Redes snubber: ¿Que son? Aplicación. Como se diseña para 10 amperios, 20

amperios, 30 amperios para TRIAC. Que es contracorriente.

IGBT. ¿Que es? Aplicación. Que para metros debo tener en cuenta

para su funcionamiento correcto y medición.

Construir y hacer funcionar un circuito con igbt en protoboard.

Redes snubber

¿Que son redes snubber? Son circuitos para proteger los tiristores contra sobre tensiones

. Las redes snubber pueden ser pasivas o activas. Redes Snubber Pasivo elementos de la red se limita a las

resistencias, condensadores, inductores y diodos. Snubber Pasiva puede controlar ya sea voltaje o corriente y podrá ser o no disipada. Si la energía en el snubber se disipa en una resistencia que está clasificado como un disipador snubber, pero si la energía se devuelve a la entrada o avanzado a la salida que está clasificado como no disipador.

Son utilizadas para suprimir transientes indeseables. eliminar problemas en los circuitos de conmutación. La conmutación en estos circuitos puede producir EMI

que afecten a otros equipos. Las sobretensiones transitorias se pueden exceder los

límites de los dispositivos y producir su degradación o destrucción.

Se muestra una red con polarización directa y con un diodo ( D1 )conectado en antiparalelo con el tiristor.

La resistencia R limita la derivada de tensión directa y R1 la descarga de corriente del condensador cuando se dispara el tiristor.

Podemos ver una red con polarización inversa.

Limita la derivada de tensión inversa.

La misión de R2 es limitar la descarga del condensador a través del tiristor.

Muestra una red sin polarizar. Se utiliza para proteger un par

de tiristores en antiparalelo. La protección debe ser

efectiva en ambas direcciones.

Las especificaciones de diseño para las redes snubbers son :

Máximo pico de tensión y su máxima derivada .

Máximo pico de corriente y de potencia disipada en la red de protección.

Mínimo producto de l a tensión de pico por derivada de la tensión.

FUNCIÓN Y TIPOS DE REDES DE AYUDA A LA CONMUTACIÓN

Los semiconductores presentan unos límites muy estrictos en cuanto a valores máximos de tensión corriente y potencia soportadas, (sobretensiones, cortocircuitos externos, etc.).

En el diseño de los circuitos de potencia son varios los objetivos que deben permanecer constantemente en la mente del diseñador:

· Minimizar el tamaño del equipo · Mantener un alto rendimiento · Ajustarse al coste que el mercado reclama La función principal que desarrollan los circuitos de ayuda a

la conmutación es absorber la energía procedente de los elementos reactivos del circuito durante el proceso de conmutación.

A modo de resumen indicaremos a continuación la utilidad prevista según el tipo de

snubber utilizado: Snubbers que controlan la pendiente de subida de la

tensión. · Reducen la potencia disipada y el estrés en el interruptor durante el apagado

· Previenen sobretensiones y rizados de alta frecuencia

· Reducen el EMI al minimizar el ruido de alta frecuencia Corriente. · Reducen la potencia disipada y el estrés en el interruptor durante el encendido

· Reduce el efecto del pico de recuperación inversa del diodo Snubbers con enclavamiento de la tensión. · Reducen el pico de tensión soportado por el interruptor

· Reducen el pico de potencia disipada durante el apagado

· Reducen el rizado de alta frecuencia durante el apagado

SNUBBERS DE TENSIÓN DISIPADA los circuitos de ayuda a la conmutación o snubbers

de tipo disipado, eliminarán la energía absorbida durante las conmutación disipada en una resistencia.

* SNUBBER DE TENSIÓN RC Consta de una resistencia y un condensador que

serán colocados en paralelo con el dispositivo. A pesar de su sencillez este circuito permite amortiguar las posibles resonancias parásitas y controlar la pendiente de la tensión en el semiconductor.

Se muestra la red RC aplicada a un circuito genérico con un interruptor en conmutación. La incorporación de la red RC permitirá reducir las pérdidas en el paso a bloqueo. Si los valores de R y C se escogen adecuadamente las pérdidas en conmutación podrían verse reducidas hasta un 40 %, incluyendo las presentes en la resistencia R.

La principal aplicación de la red RC es atenuar las resonancias provocadas por los elementos parásitos en el circuito de potencia o la corriente de recuperación inversa del diodo.

ANÁLISIS DE FUNCIONAMIENTO Aunque el snubber RC no es el circuito más

apropiado para facilitar las conmutaciones de un transistor, si tiene especial utilidad como snubber de diodos y tiristores, para suprimir sobretensiones y reducir la derivada de tensión durante el apagado.

SNUBBER DE TENSIÓN RCD

Este tipo de circuitos encuentran un amplio campo de aplicación en la protección de interruptores, como es el caso de los transistores bipolares que se irán mostrando en las sucesivas figuras. Podemos distinguir dos utilidades en los circuitos RCD.

Se puede entender el funcionamiento básico del circuito de ayuda a la conmutación RCD. Cuando el transistor se apaga, la corriente que procede de la bobina es conducida a través del diodo D hacia el condensador del snubber C. La tensión en dicho condensador aumentará hasta alcanzar la tensión de alimentación del circuito, momento en que el diodo principal D1 entraría en conducción para llevarse la corriente de la bobina.

ANÁLISIS DE FUNCIONAMIENTO En el estudio que se realiza a continuación se supondrá que las

evoluciones de la tensión y corriente durante las conmutaciones son lineales. También, se suponen despreciables las inductancias parásitas que pudieran existir en el circuito con el objeto de facilitar el análisis del mismo.

SNUBBERS DE CORRIENTE DISIPADA En este apartado se presentarán algunas alternativas de circuitos de ayuda a

la conmutación capaces de controlar la evolución de la corriente a través del interruptor durante el encendido. Este tipo de circuitos pueden ser identificados en la bibliografía inglesa como “turn-on snubbers”.

Snubber de corriente RLD

ANÁLISIS DE FUNCIONAMIENTO Para explicar su funcionamiento partiremos de una situación en la que

el transistor esta bloqueado soportando la tensión de alimentación. Cuando se provoca la entrada en conducción del transistor, se supone que la tensión entre colector y emisor sufre una evolución lineal hacia cero alcanzándose este punto transcurrido un tiempo t., la bobina LS limita la tasa de crecimiento de la corriente de colector mientras disminuye la tensión colector-emisor. Una vez que se supera el tiempo de entrada en conducción, el transistor quedará conduciendo la corriente I y soportando cero voltios en extremos. Posteriormente durante el proceso de bloqueo del interruptor, la bobina descargará la energía en ella almacenada sobre la resistencia R.

SNUBBER DE CORRIENTE CON INDUCTANCIA SATURABLE El objetivo de un snubber de corriente (o de encendido) es lograr que la tensión

del transistor disminuya a cero mientras la corriente de colector sea reducida. Este efecto puede conseguirse empleando una inductancia saturable

SNUBBER UNIFICADO: DE ENCENDIDO Y APAGADOPodemos plantearnos el incorporar el snubber de tensión RCD y corriente RLD en un solo snubber. Los componentes de este circuito L, C, R .

Snubbers no DisipadorPodríamos definirlos como aquellos circuitos que reciclan la energía en ellos almacenada devolviéndola a la fuente de entrada, a la carga o manteniéndola en circulación hasta el comienzo del siguiente ciclo.

Snubber no disipador de tensión no permitiendo el enclavamiento de la misma.

Las condiciones iniciales de las que partimos son: condensador CO y la bobina L descargados, mientras que el condensador CS esta cargado a la tensión de alimentación VS.

SNUBBER NO DISIPATIVO DE CORRIENTE snubber de corriente consiste en almacenar energía en una

bobina durante la entrada en conducción del interruptor para de esta forma controlar la evolución de la corriente que circula por él.

SNUBBER NO DISIPADOR UNIFICADO

los snubbers de tensión y corriente no disipador para aprovechar las ventajas de cada uno de ellos durante las transiciones de apagado y encendido respectivamente.

adjunta se muestra una posible alternativa de snubber unificado y los caminos a través de los cuales se libera la energía almacenada en el snubber.

COMO DISEÑAR PARA 10 AMP, 20 AMP, 30 AMP CON TRIAC?

Circuitos de potencia controlados por señal de LED

El primer gran obstáculo que se encuentra el aficionado con sus primeros circuitos de LED es cómo lograr que esa señal active de una manera segura circuitos de potencia de la red de 110 VAC o 220 VAC.El circuito electrónico de una interface de potencia basada en un opto acoplador DIODO - TRIAC capaz de manejar cargas del orden de 10 amperios o más dependiendo la capacidad del triac a utilizar.

La R de 1K en serie con el C de 100 nf es una red de snubber muy necesaria para manejar cargas inductivas.

QUE ES CONTRA CORRIENTE ? La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas

serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía. La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.

IGBT ¿QUE ES UN IGBT? La sigla IGBT corresponde a las iniciales de isolated

gate bipolar transistor o sea transistor bipolar de puerta de salida.

Controlador de circuitos electrónicos de potencia. El circuito de excitación del IGBT es como el del

MOSFET, mientras que las características de conducción son como las del BJT.

SIMBOLO:

FUNCIONAMIENTO DEL IGBT Consideremos que el IBGT se encuentra bloqueado

inicialmente. Esto significa que no existe ningún voltaje aplicado al gate. Si un voltaje VGS es aplicado al gate, el IGBT enciende inmediatamente, la corriente ID es conducida y el voltaje VDS se va desde el valor de bloqueo hasta cero. LA corriente ID persiste para el tiempo tON en el que la señal en el gate es aplicada. Para encender el IGBT, la terminal drain D debe ser polarizada positivamente con respecto a la terminal S. LA señal de encendido es un voltaje positivo VG que es aplicado al gate G.

QUE PARAMETROS DEBO TENER EN CUENTA PARA EL USO DE UN IGBT?

el rendimiento relativo de cada dispositivo y los valores nominales de corriente y tensión.

Los IGBT son una nueva tecnología que superará a los MOSFET por encima de los 300 Volts y los 100 Amperes.

MEDICION DE UN IGBT?

La forma más fácil y económica de probar un IGBT es con una pila de 9 voltios esta se coloca entre compuerta (+) y emisor (-)

con un multimetro se mide entre colector y emisor colocándolo en prueba de diodos (punta positiva al colector y punta negativa al emisor) al conectar la pila.

el multimetro debe mostrar una medida cercana a la caída del diodo y al invertir la polaridad de las puntas debe abrir el circuito es decir no muestra nada el multimetro.