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E3
Electrónica de potencia: tiristor, TRIAC y DIAC, transistores IGBT y transistor de efecto de campo (FET)
ANA
Objetivos
Al terminar este tema sabrás: (1) para qué sirve un conmutador y por qué la electrónica de potencia trabaja en todo o nada; (2) cómo se ceba y cómo se apaga un tiristor; (3) qué hacen el DIAC y el TRIAC y por qué son la base de un dimmer; (4) distinguir JFET y MOSFET y reconocer su polarización; (5) qué combina un IGBT y dónde no se debe usar; y (6) calcular la eficiencia de un regulador y saber por qué una fuente conmutada la mejora.
⚠ Cae en examen con un patrón muy marcado: dos de las cuatro preguntas son del IGBT, una pidiendo dónde se usa y otra dónde NO. Las otras dos son un esquema de polarización de FET y el rendimiento de un regulador. Es un tema corto y muy rentable.
Sección 1 · Qué es la electrónica de potencia
La electrónica de señal trabaja con milivatios y le importa la fidelidad. La electrónica de potencia trabaja con vatios, kilovatios y megavatios, y le importa otra cosa: no perder energía por el camino.
De ahí sale la idea que gobierna todo el tema: el componente de potencia se usa como interruptor, no como amplificador. Un interruptor ideal no disipa nada, porque:
- Abierto no pasa corriente →
P = V · 0 = 0. - Cerrado no cae tensión →
P = 0 · I = 0.
Solo se pierde energía durante la transición y por la caída residual en conducción. Por eso los dispositivos de este tema se juzgan por tres cifras: la tensión que bloquean, la corriente que conducen y lo rápido que conmutan.
Y de ahí sale también su clasificación por gobierno:
| Familia | Se controla | Se apaga |
|---|---|---|
| Diodo | No se controla | Solo cuando la corriente se anula |
| Tiristor (SCR), TRIAC | Se enciende por puerta | No se apaga por puerta: hay que anular la corriente |
| Transistor (BJT, MOSFET, IGBT) | Se enciende y se apaga por puerta o base | En cualquier momento |
Esa tercera fila es la que ha hecho que el tiristor pierda terreno frente al IGBT en casi todo lo que no sea muy alta potencia: poder apagar cuando quieres es lo que permite trocear la señal a decenas de kilohercios.
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