O que é um semicondutor de energia?
Um semicondutor de energia é um dispositivo semelhante a um comutador usado principalmente para controlar e converter energia elétrica em circuitos eletrônicos. Em geral, esses dispositivos usam as propriedades eletrônicas encontradas em elementos semicondutores, como arseneto de gálio, germânio e silício. Também chamados de dispositivos de energia, esses gadgets geralmente podem dissipar mais de um watt de energia durante a operação padrão. Eles geralmente são chamados de Power ICS quando aplicados em circuitos integrados, que podem conter milhões de dispositivos vinculados em um único semicondutor. O engenheiro Robert N. Hall é creditado por inventar o dispositivo. Feito de germânio, esses primeiros gadgets geralmente tinham uma classificação atual de aproximadamente 35 amperes e uma capacidade de tensão de cerca de 200 volts. Compare isso com os semicondutores modernos de energia, que freqüentemente lidam com milhares de amperes, bem como milhares de volts.
VáriosExistem tipos de dispositivos semicondutores de potência, incluindo um diodo de potência, um transistor de efeito de campo semicondutor de óxido de metal (MOSFET), um tiristor e um transistor bipolar de porta isolado (IGBT). Os diodos de potência geralmente são feitos de componentes eletrônicos de dois terminais. Eles normalmente carregam correntes elétricas em uma direção para a frente e impedem que a corrente chegue em uma direção inversa. Ao contrário de seus colegas de semicondutores de baixa potência, eles são capazes de transmitir um volume significativo de corrente.
MOSFETs de potência são um dos tipos mais amplamente utilizados de aplicações de semicondutores de potência de baixa tensão. Normalmente, eles são menos de 200 volts e são usados para controladores de motor, fontes de alimentação e conversores CC para CC. Como um diodo de potência, um MOSFET de potência está habitualmente equipado para transportar quantidades consideráveis de energia elétrica. Eles geralmente são mais eficientes em tensões mais baixas e possuem alto comandoVelocidade de íons além de outros tipos de semicondutores de energia.
Um tiristor é um tipo de semicondutor de potência usado em tudo, desde dimmers do interruptor de luz e sistemas de controle de pressão até controles de velocidade do motor e reguladores de nível líquido. Composto por quatro camadas, elas são compostas por materiais alternados do tipo P e N e geralmente têm três eletrodos. Eles são frequentemente projetados para controlar um volume considerável de energia usando uma pequena corrente ou tensão de disparo.
Um semicondutor de potência bipolar de porta isolado (IGBT) é um gadget projetado para desligar e rapidamente. Considerados um tipo de semicondutor de energia altamente eficiente, os IGBTs são frequentemente usados em sistemas de ar condicionado e carros elétricos. Os sistemas estéreo que contêm amplificadores de comutação às vezes também usam IGBTs para ajudar a sintetizar formas de ondas complexas.