Transistores, IGBT

Transistores e IGBT – semiconductores de potencia para accionamientos, inversores y electrónica industrial

Los IGBT, MOSFET, transistores GaN y Darlington BJT son los elementos de conmutación centrales en los variadores de frecuencia, amplificadores servo, inversores solares y sistemas de alimentación ininterrumpida. La elección del tipo correcto de conmutador determina el rendimiento, la frecuencia de conmutación y la gestión térmica de todo el etapa de potencia.

Tipos de transistores de potencia disponibles

• IGBT discretos – cápsulas TO-247, TO-220, TO-264; 600 V–6,5 kV; 20–1 200 A; Infineon IHW, Fairchild HGTG, ST MJW para todas las frecuencias de conmutación
• Módulos IGBT semipuente – IGBT doble en el brazo de fase; estándar 600 V/1 200 V; serie Infineon FF, Semikron SK; montaje directo en disipador; driver de gate incluido
• Módulos IGBT trifásicos 6-en-1 – puente trifásico completo en el módulo; 7-pack con chopper de frenado; para variadores compactos 0,75–11 kW
• Módulos IGBT 4-en-1 puente H – dos brazos de fase; para puentes H servo y convertidores DC/DC bidireccionales; Powerex CM, Mitsubishi PM
• MOSFET Si y SiC – TO-247/TO-220 Si (60–650 V) para baja tensión; SiC canal N (1 200–1 700 V) Wolfspeed, STMicroelectronics para máxima eficiencia
• Transistores GaN – modo depleción y cascode (100–900 V) GaN Systems, EPC; frecuencia de conmutación hasta 1 MHz; Ultra-Low gate charge para etapas de alta frecuencia
• Transistores BJT Darlington – serie TIP (NPN/PNP); potencia media 5–125 W; para reguladores industriales legacy, drivers de relé y etapas finales analógicas

Parámetros técnicos de selección de transistores de potencia

• Tensión colector-emisor VCE – estándar 600 V (red 400 V AC); 1 200 V para tracción y energía eólica; 1 700–6 500 V para inversores de media tensión
• Corriente de colector IC – de 20 A a 3 600 A para módulos de alta corriente; derating al 80% de la corriente nominal en servicio continuo; corriente de pico ICM temporalmente más alta
• Pérdidas de conmutación (Eon, Eoff, Err) – en mJ; entrada directa para el cálculo del rendimiento; SiC y GaN presentan pérdidas 3–5× menores que el Si-IGBT
• Requisitos de disparo de puerta – IGBT: ±15 V o 0/+15 V; MOSFET: 0/+10 V; carga de puerta Qg determina la potencia de salida del driver; meseta de Miller a vigilar
• Resistencia térmica Rth – Rth(j-c) en K/W; para módulos Rth(j-h) con pasta térmica; base de cálculo para la disipación máxima a Tj(max)
• Tiempo de aguante en cortocircuito tsc – típicamente 6–10 µs; tiempo para detección de cortocircuito y apagado controlado; crítico para el diseño de la protección de sobreintensidad

Aplicaciones de los transistores de potencia

• Variadores de frecuencia (VFD) – módulos IGBT trifásicos para motores asíncronos, síncronos y BLDC; de 0,37 kW a varios MW
• Amplificadores servo y sistemas de posicionamiento – IGBT en puente H para regulación rápida de par y posición; SiC MOSFET para alta frecuencia y filtros reducidos
• Inversores solares y conexión a red – MOSFET SiC para inversores monofásicos y trifásicos; bajas pérdidas a altas frecuencias de conmutación
• SAI y almacenamiento de energía en baterías – módulos IGBT para SAI de alta y baja tensión; GaN para convertidores resonantes LLC de alta frecuencia en cargadores
• Calentamiento por inducción y fuentes de soldadura – IGBT rápidos (baja corriente residual) para inversores MF; módulos Semikron IGBT para inversores de soldadura

¿Por qué comprar transistores de potencia en RGB Elektronika?

• Amplia gama de discretos a grandes módulos – transistores individuales TO-220 hasta módulos de alta corriente 3 600 A para todas las clases de potencia
• Componentes originales de los fabricantes líderes – Infineon, Semikron, Mitsubishi, ABB, Wolfspeed, STMicroelectronics, GaN Systems; sin falsificaciones
• Asesoramiento técnico – dimensionamiento del driver de puerta, cálculo del disipador, comparación de pérdidas de conmutación; recomendación Si vs SiC para su aplicación
• Entrega rápida – tipos estándar Infineon y Semikron en stock; envío urgente para producción en serie urgente o reparación
• Soporte aplicativo – esquemas de referencia y notas de aplicación para topologías de convertidores habituales; ayuda en la puesta en marcha de placas driver de puerta