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Circuito driver Totem pole con Mosfets

Circuito driver Totem pole con Mosfets

Electrónica Aplicada: Circuito driver Totem pole con Mosfets Tabla de contenido Contenido Electrónica Aplicada: Circuito driver Mosfet e IGBT totem pole con Mosfet 1 Tabla de contenido 1 Fundamentos teóricos 1 Definiciones 1 Análisis y diseño 2 Apariencia e identificación 2 Matemática y medición 3 Aplicaciones 5 Ejemplos prácticos actuales 5 Vídeo teórico 6 Simulación del driver totem pole con Mosfets 6 Objetivos 6 Vídeo de la simulación 6 Experimento del driver totem pole con Mosfets 7 Objetivos 7 Vídeo experimental 7 Conclusiones 7 Referencias 8 Fundamentos teóricos Definiciones Los MOSFET (Transistor de Efecto de Campo de Semiconductores de Óxido Metálico) y los IGBT (Transistor Bipolar de Puerta Aislada) son dispositivos semiconductores ampliamente utilizados en el control de potencia y conmutación. Un driver es un circuito que proporciona las señales necesarias para controlar estos dispositivos, garantizando un funcionamiento eficiente y seguro. Análisis y diseño Apariencia e identificación Circuito driver totem pole con Mosfets con LM393 En este primer circuito apreciamos el driver totem pole con Mosfets, que en este caso, está activado por el comparador LM393 Circuito driver totem pole con Mosfets con driver o fuente de corriente. Acá apreciamos el mismo circuito, pero con una activación más sencilla, formada por el conjunto transistor bipolar PNP y NPN, donde el primero está en modo fuente de corriente y el otro en modo conmutador. Matemática y medición Mediciones y codificaciones Las mediciones clave incluyen la velocidad de conmutación, las pérdidas de energía y la eficiencia del driver. Estas mediciones se realizan utilizando osciloscopios y analizadores de potencia. Los componentes se codifican para facilitar su identificación y selección en el diseño de circuitos. Gráficas y fórmulas En esta parte, se tiene en cuenta que la lógica de la entrada y salida, solo del driver totem pole con Mosfets es en modo inversor, es decir si entra un 1 sale un 0, y viceversa Funcionamientos Acá se puede apreciar el modo de operación de las lógicas de la señal con las gráficas en rojo. Aplicaciones Se utilizan en diversas aplicaciones industriales y de consumo, incluyendo inversores de energía, controladores de motores y sistemas de energía renovable. Ejemplos prácticos actuales Un ejemplo práctico es el uso de un driver totem pole en un inversor de energía solar, donde se requiere una alta eficiencia de conmutación para maximizar la conversión de energía. Vídeo teórico Suscríbete al CURSO DE DISEÑO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS, donde puedes aprender acerca de está gran disciplina de la ingeniería electrónica en general. Clases online grabadas con una excelente docencia. No dudes en suscribirte aquí: Simulación del driver totem pole con Mosfets Objetivos Identificar y mostrar el funcionamiento básico del circuito accionado por el comparador de alta velocidad LM393. Identificar y mostrar el funcionamiento básico del circuito accionado por configuración de fuente de corriente sencilla. Vídeo de la simulación Para los amantes de la electrónica de potencia y como tener una fuente de potencia super eficiente, accede al Curso online sobre FUNCIONAMIENTO Y REPARACIÓN DE FUENTES CONMUTADAS, vuélvete un experto en el análisis y reparación de esta modernidad electrónica que encuentras en la mayoría de equipos electrónicos actuales, Que esperas?, dale acá: Experimento del driver totem pole con Mosfets Objetivos Experimentar el circuito driver totem pole con Mosfet con la activación PWM con LM393 y el pequeño driver totem pole con BJT, mirar cómo actúa con la carga y ver en el osciloscopio. Ahora con el simple driver por corriente que active el totem pole con Mosfet, mirar cómo actúa con la carga y ver en el osciloscopio. Vídeo experimental Conclusiones La configuración de driver totem pole con MOSFET ofrece una solución eficaz para mejorar la velocidad de conmutación y la eficiencia en aplicaciones de alta potencia. Con un diseño adecuado, esta técnica puede superar las limitaciones de los drivers convencionales, proporcionando un rendimiento superior en una amplia gama de aplicaciones electrónicas. Es de recordar que la activación de este driver es inversa, por lo tanto, al entrar la señal positiva, se tendrá una en cero y viceversa. Este es un driver que presenta grandes velocidades, aunque deba tenerse bastante cerca del Mosfet o IGBT a activar. El driver por activación con fuente de corriente tiende a ser más eficiente por la disminución de componentes y por la reducción importante de los ruidos. Es necesario tener componentes como capacitores y diodos de alta velocidad para disminuir aún más el ruido. ¿Deseas conocer no solo el funcionamiento de la electrónica de otros aparatos y replicar su estructura? Accede entonces al Curso online sobre INGENIERÍA INVERSA que es dictado por expertos absolutos en la materia, conviértete en un super analista de la electrónica y descifra todo su funcionamiento. Suscríbete acá: Referencias Fundamentals of MOSFET and IGBT Gate Driver Circuits – Texas Instruments Agradezco mucho que hayas visto este artículo sobre Driver totem pole con Mosfets, una gran aplicación para la electrónica de potencia con tus Mosfets e IGBTs de potencia. Espero que te haya gustado el contenido y espero que sigas explorando el sitio web para ver más material de aprendizaje en la ingeniería electrónica. Seguimos viéndonos y te deseo muchos éxitos. No olvides mis servicios:

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Electrónica aplicada – Aumento de frecuencia de conmutación en transistores BJT

Electrónica aplicada – Aumento de frecuencia de conmutación en transistores BJT Introducción En el mundo de la electrónica, la eficiencia y rapidez son clave para el desarrollo de circuitos avanzados. Una técnica efectiva para mejorar la velocidad de conmutación en transistores de unión bipolar (BJT) es la adición de un capacitor en paralelo con la resistencia de base. Esta sencilla modificación puede reducir significativamente los tiempos de carga y descarga del transistor, optimizando su rendimiento en aplicaciones de alta frecuencia y velocidad. En este artículo, exploraremos en detalle cómo implementar esta técnica y los beneficios que aporta a tus proyectos electrónicos. Tabla de contenido EA – Aumento de frecuencia de conmutación en transistores BJT 1 Introducción 1 Fundamentos teóricos 2 Definiciones 2 Análisis y diseño 2 Apariencia e identificación 2 Matemática y medición 2 Aplicaciones y ejemplos 2 Funcionamientos 2 Aplicaciones 2 Vídeo teórico 2 Simulación 2 Objetivos 2 Vídeo de la simulación 3 Experimento 3 Objetivo 3 Vídeo experimental 3 Conclusiones 3 Referencias 3 Fundamentos teóricos Definiciones Los transistores de unión bipolar (BJT) son dispositivos semiconductores utilizados para amplificar o conmutar señales electrónicas. Existen dos tipos: NPN y PNP, dependiendo de la disposición de sus capas de material semiconductor. La velocidad de conmutación es la rapidez con la que el transistor puede pasar de un estado de conducción a uno de corte, o viceversa. Un capacitor, o condensador, es un componente electrónico que puede almacenar y liberar carga eléctrica. Puede utilizarse para mejorar la velocidad de conmutación de un transistor BJT. Análisis y diseño Apariencia e identificación Identificaciones Los transistores BJT se identifican por su tipo (NPN o PNP) y por su encapsulado, que puede variar según el fabricante. Ilustración 1 – Transistores bipolares Los capacitores externos pueden ser de diferentes tipos, como cerámicos, de película o electrolíticos, según la aplicación. Ilustración 2 – Capacitores y sus símbolos Tipos Ilustración 3 – Circuitos con transistor NPN y PNP Matemática y medición Gráficas y fórmulas Las fórmulas que rigen la velocidad de conmutación en un BJT involucran los tiempos de carga y descarga de la capacitancia de la base, así como la constante de tiempo asociada al capacitor externo. Ilustración 4 – Circuito conmutador sin el transistor de aceleración Ilustración 5 – Circuito conmutador con el transistor de aceleración Mediciones Las mediciones clave incluyen la velocidad de conmutación, los tiempos de subida y bajada de la señal, y la ganancia de corriente. Aplicaciones y ejemplos Aplicaciones Este método es útil en aplicaciones de alta frecuencia, como amplificadores de radiofrecuencia, conmutadores de alta velocidad, y circuitos digitales. Ilustración – Inversor Vídeo teórico (Ofertas adicionales) Experimento Objetivo 1. Como único objetivo, está en evidenciar como al colocar un capacitor entre la resistencia de base, cambia la manera de conmutar el transistor, mejorándolo altas frecuencias. Vídeo experimental Conclusiones En conclusión, la incorporación de un capacitor en paralelo con la resistencia de base de un transistor BJT es una técnica efectiva para mejorar su velocidad de conmutación. Esta modificación simple pero poderosa reduce significativamente los tiempos de carga y descarga, lo que resulta en un rendimiento optimizado, especialmente en aplicaciones de alta frecuencia y alta velocidad. A través de un análisis detallado y ejemplos prácticos, hemos visto cómo esta técnica puede ser aplicada para superar las limitaciones inherentes de los transistores BJT, ofreciendo soluciones avanzadas para la electrónica moderna. Al adoptar este enfoque, los diseñadores de circuitos pueden lograr una mayor eficiencia y rapidez, llevando sus proyectos a nuevos niveles de desempeño. (Ofertas adicionales) Referencias electronics.stackexchange.com No olvides darle like, compartir el artículo, comentar tus dudas e inquietudes y suscribirte. (Otras ofertas o demás)

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Curso de electrónica básica #2.1 – Resistencia eléctrica o electrónica

CEB #2.1 Componentes pasivos: Resistencia electrónica Introducción En este artículo se mostrará todo sobre las resistencias electrónicas y como trabaja. Las resistencias son componentes que se oponen al paso de corriente eléctrica, al pasar dicha corriente se produce un voltaje entre sus terminaciones. Toda la materia presenta resistencia al flujo de corriente en general, por eso esta medida es tan importante, además de que es usada en una ley fundamental en el tema de la eléctrica y la electrónica. Resumen Inicialmente se mostrará la resistencia como una forma de comportamiento y propiedad de la materia para impedir u oponer una contra fuerza al paso de la corriente eléctrica en un conductor sometido a un voltaje. Esta resistencia eléctrica puede ser calculada con las diferentes medidas del material y una fuerza intrínseca llamada resistividad. En forma de componente como la resistencia electrónica se puede ver como un arreglo intencionado con una resistividad fija y unas dimensiones del material ya establecida. A fin de cuentas, la resistencia electrónica es un componente muy importante en la ingeniería en general, ya que limita la cantidad de corriente que pasa por un circuito. Además de que su propiedad es la de generar un voltaje entre sus terminales de acuerdo a la ley de ohm. Figura : Resistencias como componente. Contenido 02.1 Componentes pasivos: Resistencia electrónica 1 Introducción 1 Resumen 1 Definición 2 Identificación 2 Unidad de medida 2 Simbología de la resistencia electrónica 3 Codificación en medidas 4 Conformación física de la resistencia electrónica 5 Tipos 5 Apariencia y estructura externa 5 Estructura interna 6 Funcionamiento de la resistencia electrónica 7 Fórmulas matemáticas básicas 7 Comportamiento ideal 8 Comportamiento real 9 Polarización y curvas de corriente 9 Comprobación del funcionamiento de la resistencia electrónica 10 Objetivos 10 Preliminares 10 Procedimiento 10 Resultados y conclusiones 10 Vídeo del experimento 10 Aplicaciones de la resistencia electrónica 10 Conclusiones 10 Referencias 11 Definición Cómo se dijo al principio, es una fuerza que se opone al flujo de corriente en un circuito eléctrico, presentando en si una caída de tensión o voltaje entre sus terminales. También se comentó que es una fuerza que está presente en todos los materiales de una medida a otra. La resistencia electrónica está diseñada para ofrecer valores concretos entre sus extremos. Identificación Unidad de medida La unidad de medida de la resistencia electrónica en el sistema de medidas SI es el Ohm y se identifica con la letra griega Ω (omega) en honor al físico alemán Georg Simón Ohm (1789-1854), quien es el que diseñó la más famosa ley de la electricidad y la electrónica, que es la ley de Ohm. Un ohm es la cantidad de resistencia que limita la corriente a un amperio en un circuito donde esta resistencia es excitada por un voltio; de aquí la ley de Ohm que se estudiará, más adelante. En la electrónica se usan sus diferentes unidades de medida para la cantidad de magnitudes de la resistencia, como es el caso de Kiloohms, Megaohms o en unidades más pequeñas como es el miliohm. Para medir la resistencia se utiliza un instrumento llamado óhmetro, donde se puede indicar la cantidad de resistencia más precisamente. De acuerdo al tipo de material, la resistencia electrónica puede ir en unidades más pequeñas, o en unidades muy grandes, de aquí por eso se pueden distinguir tres grupos de materiales de acuerdo su cantidad de ohmios o resistencia. Conductores: Aquellos materiales de baja resistencia, en este grupo se encuentran los metales como el hierro, el cobre, el oro, entre otros. Su medición se encuentra desde los miliohmios hasta unos pocos ohmios. Aislantes: Son materiales que tienen una resistencia muy alta, tanto que casi que ni permiten el paso de corriente a pesar de presentar un voltaje muy alto. Por ejemplo, está en plástico, el vidrio, el aire entre otros. Su medición está ya por encima unos varios megaohmios hasta cientos o miles de estos mismos. Semiconductores: Son aquellos materiales que presentan un comportamiento entre los conductores y aislantes, dependiendo de su estado como es la temperatura, polarización entre otras condiciones pueden mostrar una conducción o aislamiento ante la corriente eléctrica. Ejemplos son los el silicio y el germanio. Pueden presentar medidas de los metales hasta los aislantes, o ya medidas intermedias como cientos de ohmios, y Kiloohms. Simbología de la resistencia electrónica El electrónica y eléctrica se puede distinguir la resistencia con un único símbolo, sin embargo, existen dos variantes que es la americana y la europea. En la gráfica siguiente se puede ver su simbología. Codificación en medidas Las resistencias principalmente se identifican con códigos de colores, normalmente las de carbón, estas van en forma de bandas en su alrededor. La tabla 1 muestra cómo van estos colores. La forma en que se codifican los valores de la resistencia electrónica sigue las siguientes reglas de acuerdo a la figura 7. La primera banda significativa se identifica en la que está en la parte más extrema de esta mirándola en su forma física, de allí el orden hasta la última. Esta primera banda, de acuerdo a la tabla mostrará la primera cifra del valor correspondiente al color. En la segunda banda corresponderá a la segunda cifra del valor. La tercera banda, será el valor por el cual se multiplicará el número dado por las dos primeras bandas. Para la cuarta banda, si es el caso de una resistencia electrónica de 4 bandas, esta última corresponderá al valor de la tolerancia, pero si es de 5 bandas la cuarta será el valor a multiplicar mientras que la tercera banda será la tercera cifra del valor. La quinta entonces también corresponde a la tolerancia. Ejemplo, para la figura 7, mirando la tabla 1, el valor de la primera resistencia es de 260.000Ω con una tolerancia del 5% que es lo mismo que 260KΩ. La segunda tiene un valor de 2’650.000Ω que es lo mismo que 2,65MΩ con una tolerancia del 1%. La tolerancia, ser refiere al valor de exactitud con la cual el

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