Diodos De Potencia

Diodos de potência

Um diodo semicondutor é uma estrutura pn que dentro de seus limites de tensão e decorrente, permite a passagem de corrente em um único sentido. A Fig. 1 mostra simplificadamente, a estrutura interna de um diodo.

Fig 2.

Fig 1

Fig. 1Um diodo de potencia, no entanto, tem sua estrutura interna um pouco diferente da apresentada na Fig. 1. Nestes componentes, existe uma região n intermediaria, com baixa dopagem. O papel dessa região é permitir ao componente suportar tensões mais elevadas. Essa região de pequena densidade de dopante dará ao diodo uma significativa característica resistiva quando em condução. Já no estado bloqueado, pode-se analisar a região de transição como um capacitor cuja carga é aquela presente na própria região de transição.Na condução não existe tal carga, no entanto, à medida que cresce a corrente cria-se uma carga espacial no catodo, a qual terá que ser removida para permitir a passagem para o estado bloqueado do diodo.O comportamento dinâmico do diodo de potencia é na verdade muito diferente de uma chave ideal.Na Fig. 3 é ilustrada a característica dinâmica de um diodo de potencia.Na entrada em condução (1), o diodo pode ser considerado um interruptor ideal, pois ele comuta rapidamente. No bloqueio (2), a corrente do diodo torna-se negativa por um tempo, chamado de tempo de recuperação reversa. Durante esse período, são removidos os portadores de carga armazenados na junção durante a condução direta.

Tipos de diodos de potencia

- Diodos convencionais – trr não especificado, 50 ou 60Hz.- Diodos rápidos e ultra rápidos: trr e carga armazenada na capacitância de junção especificados pelo fabricante. Operação em médias e altas freqüências.- Diodos Schottky – praticamente não existe tempo de recuperação (carga armazenada praticamente nula.

Exemplo de aplicação: Gengitivoplastia

As gengivoplastias são cirurgias gengivais estéticas onde buscamos um melhor alinhamento (desenho) da margem gengival em relação aos dentes.

Há pacientes que tem este desenho gengival desalinhado por excesso de tecido gengival e isso afeta consideravelmente a estética anterior. Este excesso costuma ser assimétrico, em um ou outro dente, e altera também o desenho da papila gengival.

Além de interferir no fator estético, há a questão da saúde periodontal em torno destes dentes. Sempre que temos aumento de tecido mole em torno dos dentes temos maior retenção de placa bacteriana e consequentemente maior chance de ocorrerem doenças gengivais ou periodontais.

Tiristores

Tiristor é o nome genérico dado a família dos componentes compostos por 4 camadas semicondutoras pnpn. O tiristor SCR (Silicon Controled Rectifier) é o mais conhecido e aplicado dos tiristores e funciona analogamente a um diodo, porém possui um terceiro terminal conhecido como gatilho (gate ou porta). Esse terminal é responsável pelo controle da condução (disparo).Em condições normais de operação, para um SCR conduzir, além de polarizado adequadamente, deve receber um sinal de corrente no gatilho, geralmente um pulso.Na Fig. 4 são mostradas a simbologia e as camadas e junções de um SCR.Fig. 4O SCR ideal se comportaria como uma chave ideal, ou seja, enquanto não recebe um sinal de corrente no gatilho, seria capaz de bloquear tensões de valor infinito, tanto em polarização direta ou reversa. Bloqueado, o SCR não conduziria. Já quando disparado o SCR se comportaria como um diodo ideal.Assim como os diodos, tais características seriam ideais e não se obtém na prática. Os SCRs têm portanto, limitações de bloqueio de tensão direta e reversa e apresentam fuga de corrente quando bloqueados. Quando habilitados tem limitações