Transistor de potencia
Mientras los circuitos integrados se usan para aplicaciones de pequeñas señales y baja potencia, la mayoría de las aplicaciones de alta potencia todavía requieren transistores de potencia discretos.
Las mejoras en las técnicas de producción han proporcionado potencias más altas en encapsulados de tamaño pequeño; también han aumentado el voltaje de ruptura máximo de transistor y han proporcionado transistores de potencia con una velocidad de conmutación mayor.
La potencia máxima manejada por un dispositivo particular y la temperatura de las uniones del transistor están relacionadas, debido a que la potencia disipada por el dispositivo causa un incremento de temperatura en la unión del dispositivo. Es obvio que un transistor de 100W proporcionará más capacidad de potencia que un transistor de 10 W.
Se debe hacer notar que de los dos tipos de transistores bipolares (germanio y silicio), aquellos de silicio proporcionan temperaturas nominales máximas. Por lo general, la temperatura máxima de unión de estos tipos de transistores de potencia es:
Silicio: 150-200°C
Germanio: 100-110°C
Para muchas aplicaciones, la potencia promedio disipada puede aproximarse mediante
PD = VCEIC
Sin embargo, esta disipación de potencia se permite solamente hasta una temperatura máxima.
Por arriba de esta temperatura se debe reducir la capacidad de disipación de potencia del dispositivo (o pérdida de disipación) para que a temperaturas superiores del encapsulado se reduzca la capacidad de manejo de potencia, llegando a 0 W a la temperatura máxima del encapsulado del dispositivo.
Entre mayor sea la potencia manejada por el transistor, mayor será la temperatura del encapsulado. En la actualidad, el factor limitante en el manejo de potencia por un transistor particular es la temperatura de la unión del colector del dispositivo.
Los transistores de potencia están montados en encapsulados metálicos grandes para ofrecer un área grande a partir de la cual pueda radiar (transferirse) el calor generado por el dispositivo.
Aun así, la operación de un transistor directamente en el aire (montado en una tarjeta de plástico, por ejemplo) limita severamente la potencia nominal del dispositivo. Si en vez de ello (como es lo usual) se monta el dispositivo en algún tipo de disipador de calor, su capacidad de manejo de potencia puede acercarse más al valor de su potencia nominal máxima.
Fuente: Apuntes de la materia de Electrónica básica del Instituto Tecnológico de la Paz
