Ir al contenido 
En transistor inversor es un componente esencial en un convertidor de potencia. Se encarga de controlar y convertir eficazmente la fuente de entrada en salida. Es vital en diversos sistemas energéticos, sobre todo en soluciones de energías renovables y electrónica de consumo.
¿Qué es un transistor inversor?
En transistor inversor es un componente electrónico que funciona como interruptor en un inversor PCB para regular el flujo de corriente eléctrica en el circuito del inversor. Un inversor es un dispositivo que convierte la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). Los transistores del inversor permiten este proceso controlando cuándo y cuánto tiempo fluye la corriente eléctrica en el circuito.
Aunque tienen el mismo principio de funcionamiento que los transistores normales, un transistor inversor tiene características y diseños únicos para mayores capacidades de potencia, materiales semiconductores más resistentes al calor y una carcasa más sólida.
Tipos de transistores inversores
En general, existen tres tipos diferentes de inversores de transistor. He aquí los detalles:
Transistor de unión bipolar (BJT)
El BJT es un tipo de transistor que utiliza dos tipos de semiconductores, PNP (positivo-negativo-positivo) y NPN (negativo-positivo-negativo), para regular el flujo de electricidad. El BJT es un regulador del flujo de corriente eléctrica con el principio de flujo de corriente eléctrica controlado por una pequeña corriente en el terminal base. La corriente que entra en la base evitará que una corriente mucho mayor fluya del colector al emisor. Esto se denomina amplificación de corriente.
Transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico (MOSFET)
Los MOSFET son componentes electrónicos que controlan el flujo de corriente eléctrica en un circuito. Los MOSFET suelen utilizarse en dispositivos como inversores, amplificadores de señal y fuentes de alimentación por su capacidad para controlar grandes corrientes con señales pequeñas.
El MOSFET consta de tres partes principales: la puerta (G), un terminal de control que controla el flujo; el drenaje (D), por donde sale la corriente; y la fuente (S), por donde entra la corriente.
Transistor bipolar de puerta aislada (IGBT)
El IGBT (Transistor Bipolar de Puerta Aislada) es un componente semiconductor utilizado a menudo en circuitos de alta potencia como inversores, motores eléctricos y controladores de tensión. Los IGBT combinan las ventajas de los MOSFET y los BJT para controlar grandes corrientes de forma eficiente.
Véase inversor IGBT para obtener información detallada.
Tabla comparativa de transistores de inversor entre BJT, MOSFET e IGBT
| Característica | BJT | MOSFET | IGBT |
|---|---|---|---|
| Principio de funcionamiento | Controla la corriente mediante una corriente de base. | Controla la corriente mediante la tensión de puerta. | Controla la corriente mediante la tensión de puerta. |
| Estructura interna | Capas NPN/PNP con base, colector y emisor. | Capa aislante que separa la puerta del canal. | Combinación de MOSFET (control) y BJT (salida de potencia). |
| Mecanismo de control | Corriente controlada por una pequeña corriente de base. | Corriente controlada por la tensión de puerta. | Corriente controlada por la tensión de puerta. |
| Eficiencia energética | Menos eficiente para alta potencia. | Alta eficiencia para potencias bajas y medias. | Alta eficiencia para grandes potencias. |
| Velocidad de conmutación | Moderado (más lento que el MOSFET). | Muy rápido adecuado para conmutación de alta frecuencia. | Moderado (más lento que el MOSFET pero más rápido que el BJT). |
| Manejo de altas corrientes | Bueno, pero requiere una corriente de base importante. | Adecuado para potencias bajas y medias. | Excelente para aplicaciones de alta potencia. |
| Pérdida de potencia (disipación de calor) | Alta debido a una mayor resistencia interna. | Bajo, muy eficiente en conmutación rápida. | Moderado, inferior al BJT, pero superior al MOSFET. |
| Control de tensión/corriente | Requiere una corriente de base importante. | Requiere una potencia mínima para controlar la puerta. | Requiere una potencia mínima para controlar la puerta. |
| Complejidad del circuito | Simple. | Moderado. | Complejo (combinación de MOSFET y BJT). |
| Aplicaciones | Amplificación de señales, circuitos analógicos. | Conmutación de potencia baja a media, controladores de motor, reguladores. | Inversores de alta potencia, motores industriales y vehículos eléctricos. |
| Coste | Barato. | Moderado. | Caro (debido a su gran potencia). |
Principio de funcionamiento de un transistor inversor
Los transistores del inversor funcionan en un aplicación del inversor regulando el flujo de electricidad mediante interruptores electrónicos (transistores). Los transistores pueden abrir y cerrar el flujo de electricidad muy rápidamente, creando impulsos que luego se regulan para producir ondas de corriente alterna. La modulación por ancho de pulsos (PWM) es una técnica muy utilizada que controla la frecuencia y la tensión de salida. A continuación se describen los pasos a seguir.
Fuente de corriente continua: El inversor recibe corriente continua (CC) de baterías o paneles solares.
Los transistores como interruptores funcionan como interruptores rápidos ON y OFF para interrumpir y conectar la corriente continua.
Generar forma de onda de CA: Controlando los transistores, el inversor genera una onda cuadrada de CA a partir de la CC.
PWM para onda sinusoidal: En los inversores avanzados, la modulación por ancho de pulsos (PWM) se aproxima a una forma de onda sinusoidal más suave.
Transformadores: Los transformadores se utilizan para aumentar la tensión de 12 V a 220 V o 120 V.
Filtro de salida: Filtros como condensadores del inversor e inductores, suavizan la señal de CA antes de enviarla a los dispositivos eléctricos.
Función clave de un transistor inversor
La función principal de los transistores en los inversores es actuar como interruptores electrónicos de alta velocidad que regulan el flujo de energía. corriente del inversor abriendo y cerrando rápidamente vías de corriente para convertir la corriente continua (CC) en alterna (CA).
Además de amplificar pequeñas señales de control para controlar las grandes corrientes necesarias en la salida de CA, los transistores ayudan a dar forma a la onda de CA controlando la polaridad y la duración de la señal mediante técnicas como la modulación por ancho de pulsos (PWM), que también regula la tensión de salida para mayor estabilidad. Los transistores minimizan la pérdida de potencia y calor durante la conversión de energía gracias a un rendimiento de conmutación eficiente.
Funciones clave y su aplicación en los sistemas energéticos modernos
Las funciones clave de un transistor inversor en los sistemas energéticos modernos incluyen las funciones esenciales de generar, gestionar y distribuir energía de forma eficiente y sostenible:
Generación de energía: Este proceso genera electricidad a partir de fuentes de energía como los combustibles fósiles y las energías renovables (solar, eólica, hidráulica, etc.).
Almacenamiento de energía: Almacenamiento del exceso de energía durante la alta demanda, por ejemplo mediante baterías u otras tecnologías de almacenamiento.
Gestión de la red: La red eléctrica distribuye la electricidad a los consumidores con sistemas inteligentes para optimizar el flujo de energía y mejorar la fiabilidad.
Transmisión y distribución: Las líneas de transmisión transportan la electricidad a largas distancias, mientras que la distribución la suministra a hogares y empresas.
Respuesta a la demanda y eficiencia: Programados para ajustar el consumo de energía en horas punta y utilizar tecnologías de ahorro energético.
Descentralización y microrredes: Sistemas energéticos locales autosuficientes que aumentan la resistencia y reducen la dependencia de las grandes redes.
Descarbonización de la red: Reducción de las emisiones utilizando fuentes de energía bajas en carbono, como las energías renovables.
Digitalización y tecnología inteligente: Uso de tecnologías como la IA y el IoT para una gestión más eficiente e inteligente de la energía.
Lea también: inversor frente a convertidor en el uso moderno de la energía para más información.
Conclusión
El transistor del inversor desempeña un papel esencial en un sistema de conversión de energía y es uno de los componentes del inversor que no se pueden ignorar.
Planifique la fabricación de sus dispositivos con Joeyoung Fabricante del inversor. Ofrecen servicios OEM / ODM que garantizan la calidad del producto y una excelente experiencia de usuario.
Preguntas más frecuentes
Los transistores se utilizan por su capacidad para controlar grandes corrientes con señales pequeñas y altas velocidades de conmutación.
El calor se genera a partir de las pérdidas de potencia durante la conmutación de alta corriente, especialmente en transistores con alta resistencia.
Sí, sobre todo si se utilizan transistores de alta eficiencia, como MOSFET o IGBT, con una buena gestión de la conmutación.
En este artículo, le ayudaremos a comprender cómo leer e interpretar las especificaciones de un inversor y los malentendidos más comunes.
Este artículo contiene cosas que debe saber sobre los dos tipos principales de frecuencias que se pueden comparar: inversores de baja frecuencia frente a inversores de alta frecuencia.
Un inversor de corriente es un dispositivo útil que transforma la electricidad de corriente continua (CC), normalmente procedente de baterías de coche o paneles solares, en electricidad de corriente alterna (CA) - En este artículo encontrará la respuesta a qué es un inversor de corriente, qué hace un inversor de corriente y qué debe tener en cuenta a la hora de elegir el que mejor se adapte a sus necesidades.
