Mayor vida operativa en aplicaciones móviles
Debido a su elevada ganancia, los BJT de baja VCEsat también son más eficientes que los MOSFET convencionales, así que cuando se combinan con una resistencia de base pueden reemplazar a un MOSFET y un diodo Schottky.
Esto aporta beneficios en forma de mayor duración de la carga de la batería y reducción de los costes del componente, especialmente con aplicaciones móviles y/o alimentadas por batería, como cepillos de dientes eléctricos, máquinas de afeitar y batidoras.
Los transistores de unión bipolar también son mucho menos sensibles a la descarga electrostática (ESD) en comparación con los MOSFET con una tolerancia la ESD de más de 8000 V y, además, dotan de protección interna ante los picos de tensión.
La ganancia de los transistores aumenta todavía más con temperaturas superiores. Al mismo tiempo, se reduce la parte de tensión de emisor base relativa a la tensión directa (UBE(sat)) presente con la máxima corriente base permitida. Como consecuencia, la resistencia a la saturación (RCE(sat)) del colector-emisor es menor para los BJT que la resistencia (RDS(on)) de un MOSFET comparable. Los BJT también generan menos calor con mayores densidades de corriente y/o baja corriente continua que los MOSFET con la misma área de superficie de chip.
Además, la tensión de saturación permanece proporcional a una corriente de carga dada. Por ende, los BJT de baja VCEsat ofrecen una menor pérdida de potencia que, posteriormente, conlleva una menor necesidad de disipación de calor.
No obstante, en lo que se refiere a la pérdida de potencia de total, también resulta importante tener en cuenta las pérdidas incurridas en el control de la base. Al emplear los BJT de baja VCEsat con mayor ganancia esto también disminuye.
Otra ventaja de los transistores de unión bipolar reside en que pueden bloquear en ambas direcciones, eliminando la necesidad de un MOSFET antiparalelo adicional. También son más económicos y, por lo tanto, ofrecen un beneficio significativo en el coste con respecto a los MOSFET.
Alto rendimiento de conmutación
Para empezar, los BJT pueden proporcionar un rendimiento de conmutación muchas veces superior a la máxima pérdida de potencia permitida, ya que un transistor que funciona como un interruptor tiene dos puntos operativos fijos. Si fluye la suficiente corriente de base en el primero, esto da lugar a una corriente de colector que cierra el interruptor, a través del cual solo hay una caída de tensión residual.
Como, en consecuencia, la corriente de base en el segundo punto operativo es cero, el transistor en el que está presente la tensión operativa completa sirve como un bloqueo. Así, la transición entre los puntos es muy rápida.
Esto permite que la línea de carga se coloque de tal manera que corte la hipérbola de pérdida de potencia cuando la transición del transistor de conductor ha bloqueado y viceversa es lo suficientemente rápida y no ocurre con demasiada frecuencia. Dichos puntos estáticos solo deben localizarse por debajo de la hipérbole.
Y, dado que los BJT respaldan una conmutación muy rápida en el rango lineal y ofrecen una corriente pulsada alta con una elevada densidad de corriente, resulta ideales para uso como controladores de los MOSFET. Esto ayuda a reducir las dimensiones y los costes con respecto a las soluciones de controlador de CI especializado.
