UNIVERSIDAD ESTATAL DE MILAGROUNIDAD ACADMICA DE CIENCIAS DE LA INGENIERAPARALELO DE INGENIERA INDUSTRIAL EN GUAYAQUILConvenio Interinstitucional UNEMI ISTSB

Tiristores

Un tiristor es uno de los tipos ms importantes de los dispositivos semiconductores de potencia. Los tiristores se utilizan en forma extensa en los circuitos electrnicos de potencia. Se operan como conmutadores biestables, pasando de un estado no conductor a un estado conductor. Para muchas aplicaciones se puede suponer que los tiristores son interruptores o conmutadores ideales, aunque los tiristores prcticos exhiben ciertas caractersticas y limitaciones.

Caractersticas de los tiristores

Semiconductor de 4 capas pnpn con 3 uniones pn y 3 terminales: nodo ctodo y compuerta. Smbolo del tiristor y una seccin recta de tres uniones pn. Los tiristores se fabrican por difusin. Condicin de bloqueo directo o estado desactivado: cuando el v nodo se hace + con respecto al ctodo, las uniones J1 y J3 polarizacin directa o positiva. La unin J2 tiene polarizacin inversa, y fluir una pequea corriente de fuga del nodo al ctodo. Estado de conduccin o activado. Ruptura por avalancha (voltaje de ruptura). Si el VAK se incrementa a un valor grande la unin J2 polarizada inversamente entra en ruptura.

Activacin del tiristor:Un tiristor se activa incrementando la IA. TERMICA. Si la T del tiristor es alta habr un aumento en el nmero de pares electrn-hueco, lo que aumentar las If. Debido a la accin regenerativa (a1 + a2) puede tender a la unidad y puede activarse. LUZ. Si se permite que la luz llegue a las uniones de un tiristor, aumentaran los pares electrn-hueco pudindose activar el tiristor. La activacin de tiristores por luz se logra permitiendo que esta llegue a los discos de silicio.

Activacin del tiristor:

ALTO VOLTAJE. Si el VAK > el voltaje de ruptura directo VBO, fluir una corriente de fuga que iniciar una activacin regenerativa. Se debe evitar. dv/dt. Si la velocidad de elevacin del voltaje nodoctodo es alta, la corriente de carga de las uniones capacitivas puede ser suficiente para activar el tiristor.. CORRIENTE DE COMPUERTA. Si un tiristor est polarizado en directa, la inyeccin de una corriente de compuerta al aplicar un voltaje positivo de compuerta entre la compuerta y las terminales del ctodo activar al tiristor.

Tipos de tiristores:

Los tiristores se fabrican casi exclusivamente por difusin. La corriente IA requiere de un t finito para activar el tiristor. Por construccin fsica y del comportamiento de activacin y desactivacin, clasifican en 8 tipos: 1. De control de fase o conmutacin rpida SCR. 2. De desactivacin por compuerta (GTO) 3. De trodo bidireccional (TRIAC) 4. De conduccin inversa (RTC). 5. De induccin esttica (SITH). 6. Rectificadores controlado por Silicio activado por luz (LASCR). 7. Controlado por FET (FET-CTH). 8. Controlado por MOS MOS (MCT).

DIAC.

El DIAC (Diode Alternative Current) es un dispositivo bidireccional simtrico (sin polaridad) con dos electrodos principales: MT1 y MT2, y ninguno de control.

Estructura bsica del DIAC.

CARACTERSTICAS CARACTERSTICAS GENERALES Y APLICACIONES.

Se emplea normalmente en circuitos que realizan un control de fase de la corriente del triac, de forma que solo se aplica tensin a la carga durante una fraccin de ciclo de la alterna. Estos sistemas se utilizan para el control de iluminacin con intensidad variable, calefaccin elctrica con regulacin de temperatura y algunos controles de velocidad de motores.

Disparo de TRIAC mediante un DIAC.La forma ms simple de utilizar estos controles es empleando el circuito representado en la Figura en que la resistencia variable R carga el condensador C hasta que se alcanza la tensin de disparo del DIAC, producindose a travs de l la descarga de C, cuya corriente alcanza la puerta del TRIAC y le pone en conduccin.

Disparo de TRIAC mediante un DIAC.Este mecanismo se produce una vez en el semiciclo positivo y otra en el negativo. El momento del disparo podr ser ajustado con el valor de R variando como consecuencia el tiempo de conduccin del TRIAC y, por tanto, el valor de la tensin media aplicada a la carga, obtenindose un simple pero eficaz control de potencia.

SCR El

rectificador controlado de silicio (en ingls SCR: Silicon Controlled Rectifier)

SCR

Es un tipo de tiristor formado por cuatro capas de material semiconductor con estructura PNPN o bien NPNP. El nombre proviene de la unin de Tiratrn (tyratron) y Transistor.

SCRUn SCR posee tres conexiones: nodo, ctodo y puerta. La puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el nodo y el ctodo. Funciona bsicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la corriente en un solo sentido.

SCREl cable blanco es la puerta. El rojo fino sirve de referencia de la tensin de ctodo

SCRMientras no se aplique ninguna tensin en la puerta del SCR no se inicia la conduccin y en el instante en que se aplique dicha tensin, el tiristor comienza a conducir. El pulso de disparo ha de ser de una duracin considerable, o bien, repetitivo. Segn se atrase o adelante ste, se controla la corriente que pasa a la carga.

TRIACTriode for Alternative Current

DEFINICIN. .Es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversin de la tensin o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento.

Smbolo del TRIAC.

Se muestra el smbolo

esquemtico e identificacin de las terminales de un triac, la nomenclatura nodo 2 (A2) y nodo 1 (A1) pueden ser reemplazados por Terminal Principal 2 (T2) y Terminal Principal 1 (T1) respectivamente.

El TRIAC acta como dos rectificadores controlados de silicio (SCR) en paralelo este dispositivo es equivalente a dos "latchs"( transistores conectados con realimentacin positiva, donde la seal de retorno aumenta el efecto de la seal de entrada).

CARACTERSTICAS CARACTERSTICAS GENERALES Y APLICACIONES.

- El TRIAC conmuta del modo de corte al modo de conduccin cuando se inyecta corriente a la compuerta. Despus del disparo la compuerta no posee control sobre el estado del TRIAC. Para apagar el TRIAC la corriente andica debe reducirse por debajo del valor de la corriente de retencin Ih. - La corriente y la tensin de encendido disminuyen con el aumento de temperatura y con el aumento de la tensin de bloqueo. - La aplicacin de los TRIACS, a diferencia de los Tiristores, se encuentra bsicamente en corriente alterna. Su curva caracterstica refleja un funcionamiento muy parecido al del tiristor apareciendo en el primer y tercer cuadrante del sistema de ejes. Esto es debido a su bidireccionalidad. - La principal utilidad de los TRIACS es como regulador de potencia entregada a una carga, en corriente alterna.