Guia de Components Electrònics: Díodes, Transistors i PWM

1. El díode i el seu funcionament

Un díode és un component semiconductor que deixa passar el corrent en un sol sentit (de l’ànode al càtode).

• Tensió de llindar: és la tensió mínima necessària perquè el díode comenci a conduir. En un díode de silici, aquest valor és aproximadament de 0,7 V.
• Tensió de ruptura: és la tensió inversa a partir de la qual el díode comença a conduir en sentit contrari i es pot danyar (a excepció dels models Zener).

2. Diferència entre díode normal i díode Zener

• El díode normal només treballa en polarització directa.
• El díode Zener està dissenyat per treballar en la zona de ruptura inversa, mantenint una tensió constant.

3. Dispositius semicontrolats de potència

Són dispositius que es poden activar mitjançant un senyal de control, però que no es poden apagar directament des de la porta.

Exemple: SCR (tiristor).

S’utilitzen principalment per controlar grans potències en rectificadors, control de motors i sistemes de regulació de potència.

4. Corrent de manteniment en un tiristor

El corrent de manteniment és el corrent mínim que ha de circular pel tiristor perquè aquest continuï conduint després d'haver estat activat. Si el corrent baixa per sota d’aquest llindar, el tiristor s’apaga automàticament.

5. Diferència entre SCR i Triac

• L'SCR només condueix el corrent en un sol sentit.
• El Triac té la capacitat de conduir en ambdós sentits.

6. Funcionament d’un transistor BJT

Un BJT (Bipolar Junction Transistor) és un transistor controlat per corrent. Un petit corrent a la base permet controlar un corrent molt més gran entre el col·lector i l’emissor.

El guany de corrent es calcula amb la fórmula: β = Ic / Ib

7. Tres estats de funcionament d’un transistor

1. Tall: el transistor no condueix corrent.
2. Actiu: el transistor actua com a amplificador de senyals.
3. Saturació: el transistor condueix completament, actuant com un interruptor tancat.

8. Tipus de transistor BJT: NPN i PNP

• NPN
• PNP

Diferència principal:

• En un transistor NPN, el corrent entra per la base.
• En un transistor PNP, el sentit del corrent és el contrari.

9. Diferències clau entre BJT i MOSFET

• El BJT es controla mitjançant corrent.
• El MOSFET es controla mitjançant tensió.
• El MOSFET presenta una impedància d’entrada molt alta i permet una commutació més ràpida.

10. Etapes bàsiques d’una font d’alimentació

1. Transformador: adapta el nivell de la tensió d'entrada.
2. Rectificador: converteix el corrent altern (CA) en corrent continu (CC).
3. Filtre: redueix l’arrissat o ondulació del senyal.
4. Regulador: manté la tensió de sortida estable davant variacions.

11. Funcionament d’un filtre per condensador

El condensador es carrega quan la tensió puja i es descarrega quan aquesta baixa, suavitzant així la tensió rectificada i reduint l’ondulació del senyal de sortida.

12. Modulació per amplada de pols (PWM)

La PWM consisteix a variar el temps d’activació d’un senyal (cicle de treball) mantenint la freqüència constant. S’utilitza per al control eficient de potència, la velocitat de motors i en fonts d'alimentació commutades.

15

a