¿Por qué utilizar un IGBT en lugar de un Mosfet?
Si siempre te preguntaste qué transistor de potencia deberías usar para tus circuitos, en este artículo veremos las principales ventajas de IGBT sobre un MOSFET de potencia.
El uso de IGBT se incrementó en gran medida últimamente en comparación con el MOSFET, este dispositivo muestra muchas ventajas sobre el control en la industria.
En la actualidad encontramos IGBT en variadores de frecuencia, en convertidores de potencia y en grandes máquinas eléctricas. Sin embargo, no siempre es necesaria su inclusión cuando el uso de transistores MOSFET puede resolver nuestra necesidad. Conociendo las características elementales de estos dispositivos semiconductores, dedicados a la conmutación en sistemas electrónicos de potencia, podremos discernir qué componente se ajusta a nuestras necesidades de diseño.
El IGBT es un cruce, un híbrido, entre los transistores MOSFET y los BJT o bipolares que aprovecha las bondades de ambas tecnologías. El IGBT tiene la salida de conmutación y de conducción con las características de los transistores bipolares, pero es controlado por tensión como un MOSFET. En general, esto significa que tiene las ventajas de la alta capacidad de manejo de corriente propias de un transistor bipolar, con la facilidad del control de conducción por tensión que ofrece un MOSFET. Sin embargo, los IGBT no son dispositivos ideales y entre algunas de sus desventajas encontramos que tienen una relativamente baja velocidad de respuesta (20Khz) y no siempre traen el diodo de protección (Damper) que incluyen los MOSFET. En sus primeras versiones, los IGBT eran propensos a entrar abruptamente en conducción, pero en la actualidad, las nuevas tecnologías de fabricación están eliminando este defecto. Otro de los posibles problemas con algunos tipos de IGBT es el coeficiente de temperatura negativo que poseen, que podría conducir al dispositivo a una deriva térmica muy difícil de controlar. Por supuesto, estas desventajas quedan eclipsadas cuando debemos reconocer la capacidad de un IGBT de poder trabajar con varios miles de Voltios y corrientes tan elevadas que permiten hablar de cientos de KiloWatts de potencia controlada.
En la batalla entre IGBT’s y MOSFET’s, ya sea un dispositivo como el otro, pueden demostrar que tiene ventajas y desventajas en un mismo circuito dependiendo de las condiciones de funcionamiento y cada uno será el indicado para diferentes diseños, pero; ¿Cómo debe un diseñador seleccionar el dispositivo correcto para su aplicación? El mejor enfoque es comprender el rendimiento relativo de cada dispositivo y los valores nominales de corriente y tensión que sean capaces de manejar. El MOSFET es un producto ya maduro y que ha logrado un desarrollo constructivo muy importante. Los IGBT son una nueva tecnología que superará a los MOSFET por encima de los 300 Volts y los 100 Amperes, pero estos últimos continúan teniendo un crecimiento muy dinámico en el área de la automoción y la electrónica de consumo, lo que hará que su decadencia no resulte tan pronta ni tan sencilla. Cada uno tiene su nicho de trabajo y será muy importante, para el diseñador, aprender a identificar estos espacios para alcanzar un desarrollo industrial eficiente, ajustado a las necesidades operativas del trabajo.
