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UNIVERSIDAD VALLE DEL GRIJALVA

JORGE ANTONIO LÓPEZ TOVILLA                I.S.C.           5o. "U"

 

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Cálculo de potencias disipadas en conmutación con carga resistiva


La gráfica superior muestra las señales idealizadas de los tiempos de conmutación (ton y toff) para el caso de una carga resistiva.

Supongamos el momento origen en el comienzo del tiempo de subida (tr) de la corriente de colector. En estas condiciones (0 t tr) tendremos :


donde IC más vale :


También tenemos que la tensión colector - emisor viene dada como :


Sustituyendo, tendremos que :


Nosotros asumiremos que la VCE en saturación es despreciable en comparación con Vcc.

Así, la potencia instantánea por el transistor durante este intervalo viene dada por :


La energía, Wr, disipada en el transistor durante el tiempo de subida está dada por la integral de la potencia durante el intervalo del tiempo de caída, con el resultado:


De forma similar, la energía (Wf) disipada en el transistor durante el tiempo de caída, viene dado como:


La potencia media resultante dependerá de la frecuencia con que se efectúe la conmutación:


Un último paso es considerar tr despreciable frente a tf, con lo que no cometeríamos un error apreciable si finalmente dejamos la potencia media, tras sustituir, como:


 

Cálculo de potencias disipadas en conmutación con carga inductiva


Arriba podemos ver la gráfica de la iC(t), VCE(t) y p(t) para carga inductiva. La energía perdida durante en ton viene dada por la ecuación:


Durante el tiempo de conducción (t5) la energía perdida es despreciable, puesto que VCE es de un valor ínfimo durante este tramo.

Durante el toff, la energía de pérdidas en el transistor vendrá dada por la ecuación:


La potencia media de pérdidas durante la conmutación será por tanto:


Si lo que queremos es la potencia media total disipada por el transistor en todo el periodo debemos multiplicar la frecuencia con la sumatoria de pérdidas a lo largo del periodo (conmutación + conducción). La energía de pérdidas en conducción viene como:

 

 

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