Qué Es Un Transistor De Potencia Y Para Qué Sirve

Los transistores de potencia son dispositivos electrónicos semiconductores de tres terminales que pueden usarse como interruptores o amplificadores. Pueden ser de polaridad NPN o PNP, y hay muchos tipos diferentes disponibles con diferentes potencias y velocidades de conmutación.

Si un transistor de potencia es diseñado para estos conceptos puede manejar más de 1 A de corriente de colector, generalmente se considera un transistor de potencia. Dichos transistores deben tener una baja resistencia de salida para entregar grandes corrientes de carga y un buen aislamiento de unión para resistir altos voltajes.

Transistor De Potencia
Transistor de Potencia

También deben disipar el calor muy rápidamente para evitar el sobrecalentamiento. La unión del colector / base debe ser lo más grande posible, ya que la mayor parte del calor se genera en esta área.

Sabiendo todo esto los transistores de potencia, te mostraremos que son y para qué sirven:

1.  ¿Qué es un transistor de potencia?

Un transistor de potencia, es un dispositivo semiconductor para amplificar, controlar y generar señales eléctricas. El transistor de potencia es el componente activo de los circuitos integrados, o “microchips“, que a menudo contienen miles de millones de estos dispositivos minúsculos grabados en sus superficies brillantes. Profundamente integrados en casi todo lo electrónico, los transistores se han convertido en las células nerviosas de la era de la información.

Normalmente hay tres cables eléctricos en un transistor, llamados emisor, colector y base, o, en aplicaciones de conmutación modernas, la fuente, el drenaje y la compuerta. Una señal eléctrica aplicada a la base (o compuerta) influye en la capacidad del material semiconductor para conducir corriente eléctrica, que fluye entre el emisor (o fuente) y el colector (o drenaje) en la mayoría de las aplicaciones.

Una fuente de voltaje, como una batería, impulsa la corriente, mientras que la velocidad del flujo de corriente a través del transistor en un momento dado se rige por una señal de entrada en la puerta, al igual que una válvula de grifo se utiliza para regular el flujo de agua a través de un jardín. Manguera.

Transistor de potencia NMOS

Transistor de potencia NMOS Los semiconductores de óxido de metal de canal negativo (NMOS) emplean un voltaje secundario positivo para cambiar una capa poco profunda de material semiconductor de tipo p debajo de la puerta a tipo n.  Para los semiconductores de óxido de metal de canal positivo (PMOS), todas estas polaridades se invierten.  Los transistores NMOS son más caros, pero más rápidos, que los transistores PMOS.

2. Cómo funciona un transistor de potencia – explicación simple

El funcionamiento de un transistor de potencia es probablemente el concepto más difícil de entender como principiante.

El problema es que casi todos están tratando de enseñar que un transistor es “… un dispositivo semiconductor“. Y en lugar de simplemente decirle lo que hace, explican que “… consiste en materiales n-dopados y p-dopados“.

Pero existe una manera simple de explicar cómo funciona un transistor de potencia.

El transistor de potencia es como un interruptor electrónico. Puede encender y apagar una corriente. Una manera simple de pensarlo es mirar el transistor como un relé sin partes móviles. Un transistor es similar a un relé en el sentido de que puedes usarlo para encender y apagar algo.

Mira la explicación en vídeo que hice en el transistor:

Existen diferentes tipos de transistores. Uno muy común es el “transistor de unión bipolar” o “BJT“. Y generalmente se ve así:

Transistor NPN común
Transistor NPN común

Tiene tres pines: Base (b), colector (c) y emisor (e). Y viene en dos versiones: NPN y PNP. El símbolo esquemático para la NPN se ve así:

Símbolo esquemático de un transistor NPN con nombres de pin
Símbolo esquemático de un transistor NPN con nombres de pin

Cómo funciona un transistor de potencia

El transistor de potencia funciona debido a algo llamado material semiconductor. Este semiconductor es conocido como una energía eléctrica que mana desde la soporte al emisor “rompe” la efusión de energía a partir del receptor al emisor.

Explicación de cómo funciona el transistor de potencia.

En un transistor de potencia NPN estándar, debe aplicar un voltaje de aproximadamente 0.7V entre la base y el emisor para que la corriente fluya de la base al emisor. Cuando apliques 0.7V desde la base al emisor, encenderá el transistor y permitirá que fluya una corriente desde el colector al emisor.

Veamos un ejemplo:

Transistor Como Amplificador
Diagrama del funcionamiento de un Transistor

Cómo funciona un transistor en un circuito

En el ejemplo anterior, puedes ver cómo funcionan los transistores. Una batería de 9V se conecta a un LED y una resistencia. Pero se conecta entrecruzando el transistor de potencia. Esto representa que no filtrará energía en esa parte del circuito hasta que el transistor se ENCIENDA.

Para prender el transistor, conviene emplear 0.7V desde el pie al emisor del transistor. Imagina que tienes una pequeña batería de 0.7V. (En un circuito práctico, usarías resistencias para obtener el voltaje correcto de cualquier fuente de voltaje que tengas)

Cuando aplicas la batería de 0.7V desde la pie del transistor de potencia al emisor, el transistor se PRENDE. Esto deja que la energía atraviese desde el canal al emisor. Y de ese modo encender el LED

Usos del transistor de potencia

Después de explica el funcionamiento del transistor NPN que se ENCIENDE cuando tienes un voltaje en la base. También hay un transistor llamado PNP que funciona de manera opuesta.

Este transistor de potencia también es lo que hace que los amplificadores funcionen. En lugar de tener solo dos estados (encendido o apagado), también puede estar en cualquier lugar entre “completamente encendido” y “completamente apagado“.

Una pequeña “corriente de control” puede controlar qué tan grande va a fluir una porción de una “corriente principal” más grande. De este modo, el transistor puede amplificar una señal.

Usamos transistores de potencia en casi todos los componentes electrónicos y es probablemente el componente más importante en la electrónica.

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