UD7.- EL TRANSISTOR. Centro CFP/ES. EL TRANSISTOR Introducción

Transcripción

1 UD7. Centro CFP/ES Introducción 1

2 Introducción Introducción 2

3 Introducción Principio de funcionamiento P N N P Concentración de huecos 3

4 Principio de funcionamiento P N N N P Si la zona central es muy ancha el comportamiento es el dos diodos en serie: el funcionamiento de la primera unión no afecta al de la segunda Principio de funcionamiento P N P 4

5 Principio de funcionamiento P N P Principio de funcionamiento P N P El terminal central (base) maneja una fracción de la corriente que circula entre los otros dos terminales (emisor y colector): EFECTO TRANSISTOR 5

6 Principio de funcionamiento P Base Emisor Colector Transistor PNP N P El terminal de base actúa como terminal de control manejando una fracción de la corriente mucho menor a la de emisor y el colector. El emisor tiene una concentración de impurezas muy superior a la del colector: emisor y colector no son intercambiables Funcionamiento NPN Transistor NPN N P N Se comporta de forma equivalente al transistor PNP, salvo que la corriente se debe mayoritariamente al movimiento de electrones. En un transistor NPN en conducción, la corriente por emisor, colector y base circula en sentido opuesto a la de un PNP. 6

7 Funcionamiento NPN Transistor NPN N Base Emisor Colector Transistor NPN P N La mayor movilidad que presentan los electrones hace que las características del transistor NPN sean mejores que las de un PNP de forma y tamaño equivalente. Los NPN se emplean en mayor número de aplicaciones. Ganancia en corriente 7

8 Circuitos entrada salida Funcionamiento NPN 8

9 Características eléctricas Transistor NPN I B = f(v BE, V CE ) Característica de entrada V CB I C I B V CE V BE I E I C = f(v CE, I B ) Característica de salida Características eléctricas Transistor NPN I C = f(i B, V CE ) Característica de salida I C I C I B I B V CE V BE V CE La corriente que circula por el colector se controla mediante la corriente de base I B. 9

10 Características eléctricas Equivalente hidráulico del transistor h 2 Caudal Apertura h 1 h 2 h 1 Zona de trabajo 10

11 Características eléctricas Transistor NPN: linealización de la característica de salida I C I C (ma) 40 Zona activa: I C = I B I B (μa) 400 V BE I B V CE Zona de saturación Zona de corte V CE (V) El parámetro fundamental que describe la característica de salida del transistor es la ganancia de corriente. Características eléctricas Transistor NPN: linealización de la característica de entrada V CE I C I B I B V CE Ideal V BE V BE La característica de entrada corresponde a la de un diodo y se emplean las aproximaciones lineales vistas en el tema anterior. 11

12 Características eléctricas Transistor NPN: zonas de funcionamiento del transistor ideal V BE I C I B I C I B V CE Zona activa Zona de saturación V BE V BE I B I B I C I B I C I C < I B V CE V CE =0 V CE Zona de corte V BE I B I C =0 V CE Trabajando en conmutación 12

13 Funcionamiento en conmutación 12 V I 3 A 12 V 36 W 12 V I 40 ma 3 A = V 36 W Sustituimos el interruptor principal por un transistor. La corriente de base debe ser suficiente para asegurar la zona de saturación. Ventajas: No desgaste, sin chispas, rapidez, permite control desde sistema lógico. Electrónica de Potencia y Electrónica digital I C 4 A PF (ON) 3 A OFF ON 12 V PF (OFF) I B = 40 ma V CE Características eléctricas Transistor PNP I B = f(v BE, V EC ) Característica de entrada V EC I C I B I B V EC V EB V EB Las tensiones y corrientes van en sentido contrario a las de un transistor NPN. Entre emisor y base se comporta como un diodo. La corriente por la base es saliente. 13

14 Características eléctricas Transistor PNP I C = f(i B, V CE ) Característica de salida I C I C I B I B V EC V EB V EC La corriente que circula por el colector es saliente y se controla mediante la corriente de base I B. Funcionamiento en conmutación 12 V I 3 A 12 V 36 W 12 V 40 ma I = A 12 V 36 W I C Al igual que antes, sustituimos el interruptor principal por un transistor. La corriente de base (ahora circula al reves) debe ser suficiente para asegurar la zona de saturación. 4 A PF (ON) 3 A OFF ON I B = 40 ma 12 V PF (OFF) V EC 14

15 Características Características reales (NPN) Característica de Entrada Característica de Salida Características Características reales: datos proporcionados por los fabricantes I C C I CMAX V CEMAX Corriente máxima de colector Tensión máxima CE I CMAX B E P MAX Potencia máxima P MAX V CESAT Tensión C.E. de saturación SOAR H FE Ganancia V CEMAX Área de operación segura (Safety Operation Area) V CE 15

16 Curvas características Curvas características 16

17 Curvas características Curvas características 17

18 Curvas características Curvas características 18

19 Curvas. Recta de carga Características 19

20 Tabla comparativa según montaje Tiempo de respuesta 20

21 Montaje Darlington Montaje Darlington 21

22 Montaje Darlington Simbología 22

23 Simbología Transistores MOSFET Encapsulados 23

24 Encapsulados Datos del fabricante 24

25 Datos del fabricante Identificación de transistores 25

26 Identificación de transistores Identificación de transistores 26

27 Identificación de transistores Disipadores de calor 27

28 Disipadores de calor Disipadores de calor 28

29 Disipadores de calor Disipadores de calor 29

30 Disipadores de calor Disipadores de calor 30

31 Disipadores de calor Disipadores de calor 31

32 Disipadores de calor Disipadores de calor 32

33 Disipadores de calor Reles 33

34 Reles EL FOTOTRANSISTOR Características 34

35 EL FOTOTRANSISTOR Características EL FOTOTRANSISTOR Características 35

36 EL FOTOTRANSISTOR OPTOACOPLADOR Conclusiones 36

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