Rectificación de potencia con silicones

Abstract

La rectificación se puede efectuar con silicones en el diseño de equipos de rectificación que operan con alta potencia. Durante este trabajo supondremos que los rectificadores están operando en baja frecuencia, es decir hasta 400 Hertz. Además, supondremos que el Silicon actúa idealmente a tensión inversa. EL SILICON El silicón tiene como ventajas su reducido volumen y peso, mayor eficiencia, confiabilidad y por requerir muy poco mantenimiento. En cambio, el silicón tiene limitada su capacidad de sobrecarga de corriente y es muy sensible a sobretensiones pico, aún de corta duración. Esto quiere decir que debemos escoger cuidadosamente los silicones que debemos utilizar en cada ocasión, teniendo presente las ondas operacionales y transitorias que pueden ocurrir. CARACTERISTICAS DEL SILICON La característica tensión corriente del silicón se muestra en la fig. 2.1. La característica directa muestra que, a una tensión menor que una determinada tensión de conducción, fluye solamente una corriente muy pequeña por el rectificador. Esto se debe a que la corriente crece exponencialmente inicialmente con la tensión hasta alcanzar una primera aproximación. A una cierta tensión (normalmente entre 0.5 y 1.0 voltios), la característica es prácticamente lineal, estando la corriente limitada únicamente por la resistencia diferencial de esta parte de la característica. La resistencia diferencial es del orden da algunos centésimos de ohmio o menos. En la dirección inversa, el rectificador presenta una impedancia muy elevada y, en consecuencia., en esta dirección puede fluir sólo una corriente muy pequeña (del orden de los mili o microamperios). La característica inversa se ve también en la figura 2.1 (nótese el cambio de la escala). La corriente inversa tiene un crecimiento muy pequeño cuando crece la tensión negativa. Sin embargo, al llegar a una cierta tensión inversa llamada tensión de ruptura, la corriente inversa comienza a crecer rápidamente y, cualquier aumento de la tensión inversa, aunque sea pequeño, produce grandes corrientes inversas que pueden ocasionar la destrucción del dispositivo. La componente VF1 de la caída de potencial en el rectificador en directa, disminuye muy suavemente y la componente óhmica crece con la temperatura. La corriente inversa y la tensión de ruptura son ambas sensibles a la temperatura, es decir crecen cuando la temperatura aumenta. La tensión de ruptura varía de un rectificador a otro y su valor puede ser cualquiera desde cientos de voltios hasta algunos kilovoltios.