89 / 102
XV
POWER 13 -
APRILE 2017
DISCRETI
ad accenderlo, si deve ricorrere a un’altra tipologia di
prodotto: GTO, BJT, MOSFET, IGBT o MCT.
Il GTO (Gate Turn Off) si comporta come un diodo
se polarizzato in modo inverso, mentre in diretta si at-
tiva solo dopo l’arrivo di un impulso positivo in gate,
per uscire dallo stato di conduzione solo fino all’arrivo
di un impulso negativo. Opera fino a tensioni di 6 ÷ 7
kV con correnti fino a 4 ÷ 5 kA e accetta frequenze di
commutazione fino a 10 kHz. I GTO sono disponibili in
configurazione simmetrica, in cui la caratteristica inver-
sa di blocco è uguale a quella di un normale tiristore,
e antisimmetrica, con anodo-emettitore cortocircuitato
e di conseguenza con una capacità di blocco inferiore
con tensione inversa.
Il BJT (Bipolar Junction Transistor) viene utilizzato,
nelle applicazioni di potenza, in configurazione a emet-
titore comune. Rimane nello stato di conduzione solo
in presenza di una corrente di base e si spegne quando
in base c’è un picco di corrente negativo. Non richiede
quindi circuiti esterni per la commutazione, opera fino
a frequenze dell’ordine di 10 kHz, ma il suo impiego è
limitato all’impiego negli inverter e nei chopper a cor-
rente continua, a causa della sua bassa resistenza alle
tensioni inverse.
Il MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect
Transistor) è un dispositivo controllato in tensione che
può raggiungere tensioni fino a 1.000V a bassa corren-
te, mentre per valori inferiori di tensione può soppor-
tare anche 100A. Presenta il vantaggio di bassissime
perdite di commutazione e di un’elevata velocità, che
ne consente l’impiego fino a frequenze di centinaia di
kHz, ma ha lo svantaggio di una resistenza di conduzio-
ne che aumenta con la taglia del componente.
L’IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) è un com-
ponente molto usato, in quanto combina alcuni tra i
vantaggi dei MOSFET, dei BJT e dei GTO. Viene infat-
ti comandato in tensione come i MOSFET, ha piccole
cadute in conduzione come i BJT e può resistere alle
tensioni inverse come i GTO. Può raggiungere una fre-
quenza di 30 kHz e può operare fino a 2.500V e 1.000A.
Infine l’MCT (MOS Controlled Thyristor) ha alcuni van-
taggi dei GTO, come piccole cadute e la possibilità di ri-
manere in conduzione anche senza segnale di gate, ed è
più semplice da pilotare, essendo controllato in tensione.
Breve rassegna di prodotti
Una delle caratteristiche principali dell’evoluzione dei
componenti di potenza negli ultimi anni riguarda la ri-
cerca di nuove soluzioni di packaging, basate su mate-
riali e progetti termomeccanici avanzati.
Package avanzati per i discreti di potenza Infineon
Una serie di prodotti da menzionare a questo propo-
sito è la G7 (C7 Gold series) della famiglia CoolMOS
di Infineon, realizzata con la tecnologia C7 Gold per i
dispositivi CoolMOS da 650V nel recente package per
montaggio superficiale TOLL (TO-LeadLess). In que-
sta serie per la prima volta i vantaggi combinati di que-
Fig. 2
– Toshiba mette a disposizione una gamma completa di discreti a bassa potenza per applicazioni IoT
Foto tratta da www.pixabay.com