terceira aula

Reflexões (Presidente Franklin Roosvelt)
“É melhor atirar-se à vida em busca
de dias melhores, mesmo correndo
o risco de perder tudo, do que ser
daqueles que não disputam, mas
também não vencem. Que não
conhecem a dor da derrota, mas
que não tem a glória de ressurgir
dos escombros. Esses pobres de
espírito, ao final da jornada aqui na
terra, não agradecem a Deus por
terem vivido, mas desculpam-se
diante Dele por haverem passado
simplesmente pela vida.”
Eletrônica de Potência




Diodos Semicondutores de Potência;
Capítulo 2, páginas 29 à 35;
Aula 5;
Professor: Fernando Soares dos Reis;
Sumário
 2.4
Capítulo 2
Tipos de Diodos de Potência;
 2.5 Efeitos dos Tempos de Recuperação Direto e
Reverso;
 RESUMO;
2.4 Tipos de Diodos de Potência
 Diodos
padrão ou genéricos;
 Diodos de recuperação rápida;
 Diodos schottky
2.4.1 Diodos Genéricos
 Apresentam
tempos de recuperação reversa da
ordem de 25s. São utilizáveis até freqüências de
1 kHz;
 Suportando correntes de 1 A até milhares de Amp;
 Geralmente são fabricados por difusão. Entretanto,
tipos de retificadores de junção fundida, utilizados
em fontes de alimentação de máquinas de solda, são
mais baratos e robustos. 300 A e 1000V
2.4.2 Diodos de Recuperação Rápida
 Apresentam
tempos de recuperação reversa trr
menores que 5s.
 Suportando correntes de 1 A até centenas de Amp e
tensões entre 50 e 3000 V;
 Para tensões abaixo de 400 V utilizam a tecnologia
epitaxial aumentando assim a sua velocidade.
Porém, para tensões maiores é necessária a
utilização da difusão, o que aumenta o tempo de
recuperação reversa;
2.4.3 Diodos Schottky
O
problema do armazenamento de cargas em uma junção pn pode ser minimizado, fazendo-se uma barreira
de potencial com um contato entre um metal e um semicondutor. Uma camada de metal é depositada em uma
fina camada epitaxial de silício do tipo n. A barreira de
potencial simula o comportamento da junção pn. A ação
dos portadores depende apenas dos portadores majoritários, e como resultado não há portadores minoritários
em excesso para se recombinarem. O efeito de recuperação deve-se unicamente à capacitância própria da junção
semicondutora.
2.4.3 Diodos Schottky
 A corrente
de fuga de um diodo Schottky é maior
que a de um diodo de junção pn e é diretamente proporcional ao valor da tensão reversa;
 Assim, a máxima tensão disponível é geralmente
limitada a 100 V;
 A sua faixa de corrente esta entre 1 a 300 A;
 São utilizados em fontes de alimentação CC. Altas
correntes e baixas tensões;
 Aumentar eficiência;
 Pequena queda de tensão;
2.5 Efeitos dos Tempos de Recuperação Direto e Reverso
 A chave
SW conduz de t = 0 até t = t1;
 O diodo Dm conduzirá de t = t1 até t = t2 devido a
presença do indutor no circuito;
 No instante t = t2 um novo ciclo tem início com a
condução da chave SW;
I RR 
2 QRR
di
dt
di
dt
IRR
2.5 Efeitos dos Tempos de Recuperação Direto e Reverso


Para limitar o pico de corrente acrescenta-se um pequeno
indutor em série com a chave SW. O indutor Ls limita a di/dt;
Os diodos práticos requerem um certo tempo de entrada em
condução trf (tempo de recuperação direta - forward recovery
time) antes que todo a área da junção se torne condutiva;
di VS

dt
LS
2.5 Efeitos dos Tempos de Recuperação Direto e Reverso
VS
I p  I 0  t rr
LS
di VS

dt LS
i1
i2
VS
di
I RR  t rr  t rr
dt
LS
2.5 Efeitos dos Tempos de Recuperação Direto e Reverso
1
WL  LS I 2
2
VS
I p  I 0  t rr
LS
 A energia
armazenada em excesso em LS induziria
uma tensão reversa elevada em Dm;
 Essa energia em excesso pode ser transferida do
indutor Ls para um capacitor CS;
2



VS 
1
  I 02 
WR  LS  I 0  trr
2
LS 


1
2
WC  CS VC
2
RESUMO
 As
curvas dos diodos práticos diferem dos diodos
ideais;
 O trr tem um papel significativo, especialmente em
aplicações de alta velocidade de chaveamento;
 Diodos genéricos;
 Diodos de recuperação rápida rápida;
 Diodos Schottky;
RESUMO
 Diodos
Schottky; Apesar de um diodo Schottky
comportar-se como um diodo de junção pn, não há
junção física; e como resultado o diodo Schottky é
um dispositivo de portadores majoritários. Por outro
lado, um diodo de junção pn é um dispositivo de
portadores tanto majoritários quanto minoritários;