Transistores MOSFET de potencia.

Los transistores MOSFET de potencia se parecen cada vez mas a una llave ideal. Periódicamente aparecen modelos nuevos donde por ejemplo uno de los parámetros mas importantes en cuanto a las pérdidas en conducción, la resistencia entre drenador y surtidor (Rds(on))se reduce cada vez más.

En los montajes de puentes de potencia, es conveniente chequear la Rds(on) de los transistores que se montan en paralelo en cada rama, ya que si uno de los del conjunto tuviera una resistencia de conducción anormalmente baja conduciría mas corriente que los otros, y ésto lo pondría en riego cuando el conjunto maneja elevadas corrientes.

Ayer estuve midiendo la Rds(on) de unos IRLB3813 (los de la foto).
El procedimiento consiste en hacerles conducir una corriente de 40A durante algunos µSeg (aprox. 40µSeg en este caso) y medir la caída de tensión entre drenador y surtidor, luego se obtiene la Rds(on) simplemente dividiendo la tensión leída por la corriente.

Este procedimiento tiene una precisión aceptable, considerando que mas que obtener una medición absoluta lo que se busca es comparar los diferentes transistores en un ensayo en condiciones similares.
La lectura promedio obtenida fue la que se muestra en el oscilograma.

El trazo amarillo es la caída de tensión entre drenador y surtidor. El trazo azul es la corriente.

Calculando Rds(on)= Vds/Id= 47,2mV/40A= 1,18mΩ

Obsérvese el valor extremadamente bajo de esta resistencia de conducción.
Además, el transistor puede manejar una corriente de 260A a 25ºC (su juntura, en la práctica la cápsula limita la corriente máxima a 120A).

Una observación para diseñadores, téngase presente que en la mayoría de los casos la capacidad de la juntura para manejar corrientes muy elevadas, y la muy baja Rds(on) suelen suponer un aumento en los tiempos de subida (tr) y bajada (tf) de entrada y salida de conducción.
Estos tiempos afectan las pérdidas de conmutación, por lo cual a la hora de seleccionar un transistor deben ser tenidos en cuenta.
Si Ud. va a usar el transistor en modo estático o a frecuencias bajas, será de su interés una muy baja Rds(on). De la misma manera que si lo usa a frecuencias mayores pero a tensiones bajas.
Si su diseño va a operar a altas frecuencias y/o a tensiones altas debe balancearse el beneficio de una baja Rds(on) con el aumento de las pérdidas de conmutación por un incremento de tr y tf.

Para mas información del cálculo de pérdidas véase la nota "Calculando pérdidas en un MOSFET" en este mismo blog.

Lámpara LED

Después de un año (2011) muy complicado de trabajos de fabricación y desarrollos, aqui estamos nuevamente poniendo algunas propuestas en el blog.

En este caso es un circuito sencillo para fabricar una lámpara con fotoemisores, para utilizar en la red de 220Vca.

La nota completa en pdf en este vínculo

Nota en pdf

Simulación de barrido térmico de transistor

Para responder a una pregunta sobre la utilización de un transistor para medir temperatura, hice una simulación en el LT Spice.
El comando .step temp permite ensayar circuitos en pasos en un rango de temperatura.
.step temp 0 100 10 hace ensayos para temperaturas entre 0 y 100ºC en pasos de 10ºC.
Las tensiones de colector obtenidas se promediaron y se comparó cada valor con el promedio.
Es una simulación sencilla, la publico porque quizás a alguien le sirva. Sería interesante hacer un ensayo real y comparar los resultados.

Circuito de simulación en LTSpice IV

Las curvas obtenidas fueron:

Temperatura	Tensión (mV)	Delta (mV)	Error respecto a la media (%)
0	661,39
10	643,108	-18,282	-1,96
20	624,737	-18,371	-1,48
30	606,281	-18,456	-1,03
40	587,742	-18,539	-0,58
50	569,123	-18,619	-0,15
60	550,427	-18,696	0,26
70	531,656	-18,771	0,66
80	512,812	-18,844	1,05
90	493,897	-18,915	1,43
100	474,913	-18,984	1,80
	Promedio=	-18,6477

Energía almacenada en un inductor, 2a parte

Completo la nota con las mediciones en un circuito real, y algunas consideraciones sobre los osciloscopios a emplear.


















La parte II, en formato pdf, siguiendo este vínculo.

Nota

Energía almacenada en un inductor

En esta primera parte de la nota, verificamos mediante simulador las ecuaciones de la energía almacenada en un inductor en función de la corriente circulante.
En la segunda parte verificaremos las mismas, además de los resultados del simulador, mediante mediciones en un circuito real.

La parte 1 de la nota, en formato pdf, en el vínculo siguiente

Nota

Erratas: en el esquemático del circuito a simular, el capacitor C2 está conectado con su polaridad al revés.

Reciclando electrónica de lámparas de bajo consumo

Luego de un laargo intervalo, debido a escasos tiempos libres, en esta nueva entrada propongo reciclar la placa electrónica de las lámparas de bajo consumo. Se pueden hacer algunos prácticos con la placa, y con los componentes recuperados. Algunos están mencionados en el archivo disponible, próximamente en otra entrada agregaré algunas otras aplicaciones.





















Para descargar la nota completa en formato pdf, siga este vínculo

Nota

Calculando pérdidas en MOSFET

Pérdidas en un MOSFET en conmutación

Se trata de explicar como se calculan las pérdidas totales de un transistor operando en conmutación, y el disipador que necesita.

















Para descargar la nota completa en formato pdf, siga este vínculo.

Nota

En una próxima entrada, les contaré como se miden los diferentes parámetros que usamos en el cálculo en un circuito real, y verificaremos si las potencias que calculamos en esta nota son correctas. Además, mediremos la resistencia térmica de un disipador.