¿Qué es un semiconductor de poder?
Un semiconductor de potencia es un dispositivo similar al interruptor utilizado principalmente para controlar y convertir la energía eléctrica en circuitos electrónicos. En general, estos dispositivos utilizan las propiedades electrónicas que se encuentran en los elementos semiconductores, como el arsenuro de galio, el germanio y el silicio. También llamados dispositivos de potencia, estos dispositivos generalmente pueden disipar más de un vatio de energía durante la operación estándar. Por lo general, se conoce como ICS de potencia cuando se aplican en circuitos integrados, que pueden contener millones de dispositivos vinculados en un solo semiconductor.
En su mayor parte, la forma básica de un dispositivo semiconductor de potencia se desarrolló durante la década de 1950. El ingeniero Robert N. Hall se le atribuye la invención del dispositivo. Hecho de germanio, estos primeros dispositivos generalmente tenían una calificación de corriente de aproximadamente 35 amperios y una capacidad de voltaje de aproximadamente 200 voltios. Compare eso con los semiconductores de potencia modernos, que con frecuencia manejan miles de amperios, así como miles de voltios.
varios variosExisten tipos de dispositivos semiconductores de potencia, incluido un diodo de potencia, un transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico (MOSFET), un tiristor y un transistor bipolar de puerta aislado (IGBT). Los diodos de potencia generalmente están hechos de componentes electrónicos de dos terminales. Por lo general, transportan corrientes eléctricas en dirección directa y evitan que la corriente llegue en dirección inversa. A diferencia de sus contrapartes de semiconductores de baja potencia, son capaces de transmitir un volumen significativo de corriente.
Los MOSFET de potencia son uno de los tipos más utilizados de aplicaciones de semiconductores de potencia de bajo voltaje. Por lo general, son de menos de 200 voltios y se utilizan para controladores de motor, alimentadores y convertidores de CC a CC. Al igual que un diodo de potencia, un MOSFET de potencia está habitualmente equipado para transportar cantidades considerables de energía eléctrica. A menudo son más eficientes a voltajes más bajos y posee un gran conmutatvelocidades iones que otros tipos de semiconductores de potencia.
Un tiristor es un tipo de semiconductor de potencia utilizado en todo, desde atenuadores de interruptores de luz y sistemas de control de presión hasta controles de velocidad del motor y reguladores a nivel de líquido. Cabras de cuatro capas, se componen de materiales alternos de tipo P y tipo N, y comúnmente tienen tres electrodos. A menudo están diseñados para controlar un volumen considerable de potencia utilizando una pequeña corriente o voltaje de activación.
.Un semiconductor de potencia de transistor bipolar de puerta aislado (IGBT) es un dispositivo diseñado para apagar y encender rápidamente. Considerado como un tipo de semiconductor de potencia altamente eficiente, los IGBT se usan con frecuencia en sistemas de aire acondicionado y automóviles eléctricos. Los sistemas estéreo que contienen amplificadores de conmutación a veces también usan IGBT para ayudar a sintetizar formas de onda complejas.