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Electronica Básica para Ingenieros
iD
Punto con coeficiente
de temperatura cero
zona lineal
ley cuadrática
corte
VT
vGS
a)
b)
Figura 7.17. a) Característica. iD-vGS de un DMOS. b ) Característica. iD-vGS con la temperatura del RF630.
El IGBT o insulated gate bipolar transistor es dispositivo triterminal - puerta, emisor y colector- que reune
las características de los transistores bipolares y FET siendo capaz de controlar grandes potencias (1MVA) con
tensiones de puerta relativamente bajas (12 V a 15 V) y frecuencias de conmutación elevadas (500kHz). La
combinación de una SOA muy amplia, alta velocidad y baja tensión de saturación les hace idóneos para
aplicaciones de control de grandes potencias como es el control de motores, equipos de soldadura, etc.
C
colector
C
G
puerta
G
emisor
E
E
a)
b)
Figura 7.19. a) Símbolo del IGBT y b ) modelo eléctrico equivalente simplifcado.
La figura 7.18.a muestra el símbolo de un IGBT y la figura 7.18.b su modelo eléctrico equivalente
simplificado donde se puede observar sus características combinadas de un transistor MOSFET y transistor
bipolar resultando ser un elemento bidireccional en corriente (la corriente puede circular en ambos sentidos)
controlado por tensión. En las figuras 7.19.a y 7.19.b se presentan dos gráficas corriespondientes al IGBT
M6W20W120 (20A-1200 V) de Motorola. En la primera se observa las características IC-VCE para diferentes
tensiones de puerta (VGE); con tensiones de puerta de unos pocos voltios se controla corrientes de varios
amperios. La segunda gráfica presenta la relación cuadrática similar a un MOSFET que existe entre la tensión de
puerta (VGE) y la corriente IC. A partir de una tensión threshold, que en el M6W20W120 es de 6 V, el IGBT
entra en coducción con corrientes de varias decenas de amperios; obsérvese que a VGE=12 V el coeficiente
térmico es nulo, es decir, la IC es independiente con la temperatura.
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I.S.B.N.:84-607-1933-2
Depósito
Legal:SA-138-2001
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7.10.3.- Transistores IGBT´s