tema tiristores
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Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
TEMA 2 Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 3: Introducción
Lección 4: El diodo de potencia
Lección 6: El rectificador controlado de silicio (SCR)
Lección 5: Los transistores de potencia
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
6.1 Construcción y encapsulado6.2 Funcionamiento en bloqueo 6.2.1 Bloqueo directo. 6.2.2 Bloqueo inverso. 6.2.3 Características eléctricas y pérdidas6.3 Funcionamiento en conducción
6.3.1 Circuito equivalente y características eléctricas6.3.2 Cálculo de pérdidas
6.4 Disparo del tiristor6.4.1 Por tensión excesiva6.4.2 Por derivada de tensión6.4.3 Por radiación electromagnética6.4.4 Por impulso de puerta. Características y tiempos de disparo.6.4.5 Circ. de disparo. Dispositivos, transf. de impulsos y optoacoplador
6.5 Bloqueo del tiristor.6.5.1 Formas de bloqueo: estático y dinámico.6.5.2 Métodos de bloqueo: FIT y FIC
6.6 Uso de los datos de catálogo de fabricantes.6.7 Otros Tiristores
TEMA 2 Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: El rectificador controlado de silicio (SCR)
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Tiristores: semiconductores que se caracterizan por tener más de 2 uniones y más de 3 zonas con dopados distintos
SCR:Sillicon Controlled Rectifier
Unidireccional
TRIAC:Triode for Alternate CurrentTiristor de alternaBidireccional
DIACDiode for Alternate CurrentDiodo de alternaBidireccional
GTO:Gate Turned-Off SCRUnidireccional
MCT:MOSFET Controlled ThyristorUnidireccional
LASCRLight Activated SCRUnidireccional
Lección 6: Tiristores6.1 El SCR. Introducción. Estructura y encapsulado
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Estructura
Bajo ciertas condiciones, podemos “quitar” la unión de control
ÁNODO
CÁTODO
N
P
P
N
PUERTA
iG
iT
uAK
ÁNODOCÁTODO
PUERTA
A K
G
Zona de puerta
Zona de bloqueo
Zona de ánodo
Z. de cátodo
A K
G
Estructura de cuatro capas (PNPN) con dos estados estables (conducción y bloqueo).
Lección 6: Tiristores6.1 El SCR. Introducción. Estructura y encapsulado
Unión PN zona de cátodo-zona de puerta: UNIÓN CATÓDICAUnión PN zona de bloqueo-zona de puerta: UNIÓN DE CONTROLUnión PN zona de bloqueo-zona de ánodo: UNIÓN ANÓDICA
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Capa de bloqueo
P
N
0
Capa anódica
P1 N1
N
(sustrato tipo N)
DIFUSIÓN
P2
N2
A K
G
CapaCatódica
Capa decontrol
P1 P2N1
un
ión
an
ód
ica
un
ión
de
co
ntr
ol
un
ión
ca
tód
ica
N2
Construcción: Fabricación mediante DIFUSIÓN o crecimiento epitaxial
Lección 6: Tiristores6.1 El SCR. Introducción. Estructura y encapsulado
“Electrónica de Potencia”, Martínez, S., Gualda, J.A.; Ed. Thomson, © 2006.
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Cobre
Tugsteno
Au - Sb
PastillaCápsulametálica
Aluminio
Tugsteno
CobreCátodo
Ánodo
PuertaCierre
aislante
DO 208 AC
Encapsulados
Lección 6: Tiristores6.1 El SCR. Introducción. Estructura y encapsulado
“Electrónica de Potencia”, Martínez, S., Gualda, J.A.; Ed. Thomson, © 2006.
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
(500 V 24A)(1300 V 1800A)(500 V 100A)
TO 200 AFB 20
TO 209 ADB 7
TO 208 ACB 2
Encapsulados
Lección 6: Tiristores6.1 El SCR. Introducción. Estructura y encapsulado
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
• La unión de control está polarizada inversamente.• Se tiene una corriente de fugas directa.
Bloqueo directo:
Lección 6: Tiristores6.2 Bloqueo del SCR
ÁNODO
CÁTODO
P
P
N
PUERTA
N
A
KG
RG
RL
uAK
VCC
A
K
G
RG
RL
uAKVCC
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Bloqueo inverso:
Lección 6: Tiristores6.2 Bloqueo del SCR
A
KG
RG
RL
-uAK
VCC
A
K
G
RG
RL-uAK
VCC
• La unión anódica está polarizada inversamente.• Se tiene una corriente de fugas inversa.
ÁNODO
CÁTODO
P
P
N
PUERTA
N
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Características del bloqueo directo
Lección 6: Tiristores6.2 Bloqueo del SCR
VAK
iT
Tensión de trabajo directa (VDWM): Máxima tensión directa que puede ser soportada de forma continuada sin peligro de calentamiento por avalancha.
Tensión de pico repetitivo directa (VDRM): Máxima tensión directa que puede ser soportada en picos de 1ms repetidos cada 10 ms por tiempo indefinido.
Tensión de pico único directa (VDSM): Máxima tensión directa que puede ser soportada una sola vez cada 10 minutos o más, con duración de pico de 10ms.
Tensión de ruptura directa (VDO): Si es alcanzada, el diodo entra en conducción sin dañarse.
VDO
VDSM
VDRM
VDWM
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Características del bloqueo inverso
Lección 6: Tiristores6.2 Bloqueo del SCR
VAK
iT
VRWM
Tensión de trabajo inversa (VRWM): Máxima tensión inv. que puede ser soportada de forma continuada sin peligro.
Tensión de pico repetitivo inversa (VRRM): Máxima tensión inv. que puede ser soportada en picos de 1ms repetidos cada 10 ms por tiempo indefinido.
Tensión de pico único inversa (VRSM): Máxima tensión inv. que puede ser soportada una sola vez cada 10 minutos o más, con duración de pico de 10ms.
Tensión de ruptura inversa (VBR): Si es alcanzada, aunque sea por una vez, el diodo puede destruirse o al menos degradar sus características eléctricas.
VRRM
VRSM
VBR
VDO
VDSM
VDRM
VDWM
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Son muy pequeñas en comparación con las producidas en conducción.
El fabricante proporciona el valor máximo de la corriente de fugas (IFUGAS MAX).
Es suficiente con acotar las máximas pérdidas producidas en bloqueo, tomando IFUGAS MAX.
Cálculo de pérdidas en bloqueo
Lección 6: Tiristores6.2 Bloqueo del SCR
dt)·t(u·T1
·Idt)·t(i)·t(u·T1
PTt
0t AKMAX FUGASTt
0t TAKBLOQUEO
AVG AKMAX FUGASBLOQUEO u·IP
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ÁNODO
CÁTODO
P
P
N
PUERTA
N
Lección 6: Tiristores6.3 Estado de conducción del SCR
A
KG
RG
RL
iTVCC
A
K
G
RG
RL
VCC
La corriente iT circulando en el sentido indicado, hace que portadores minoritarios lleguen a la unión de control. Allí se aceleran y crean pares e-hueco. Estos nuevos portadores se aceleran, manteniéndose el proceso.
iT
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Lección 6: Tiristores
VAK
iT
VRWM
Intensidad media nominal (ITAV): Es el valor medio de la máxima intensidad de impulsos senoidales de 180º que el tiristor puede soportar con la cápsula mantenida a una determinada temperatura (85 ºC normalmente).
Intensidad de pico repetitivo (ITRM): Intensidad máxima que puede ser soportada cada 20 ms por tiempo indefinido, con duración de pico de 1ms a determinada temperatura de la cápsula.
Intensidad de pico único (ITSM): Es el máximo pico de intensidad aplicable por una vez cada 10 minutos o más, con duración de pico de 10ms.
VRRM
VRSM
VBR
VDO
VDSM
VDRM
VDWM
iT
iHiL
Características del estado de conducción
6.3 Estado de conducción del SCR
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Características del estado de conducción
Lección 6: Tiristores6.3 Estado de conducción del SCR
VAK
iT
VRWM
Corriente de mantenimiento (IH): Es la corriente mínima de ánodo que se requiere para que el tiristor siga manteniéndose en conducción.
Corriente de enclavamiento (IL): Es la corriente de ánodo mínima que se requiere para que el tiristor siga manteniéndose en conducción inmediatamente después de que el dispositivo haya entrado en conducción y la señal de puerta haya desaparecido (pulso en la puerta de 10 ms).
VRRM
VRSM
VBR
VDO
VDSM
VDRM
VDWM
iT
iHiL
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uT(TO): Tensión umbral.iT AVG: Corriente directa media.RT: Resistencia dinámica.iT RMS: Corriente eficaz.
Cálculo de pérdidas
Lección 6: Tiristores6.3 Estado de conducción del SCR
dt)·t(i)·t(u·T1
PTt
0t TCND AKCOND
iT
iTRT
uT(TO)
Tt
0t TTT)TO(TCOND dt)·t(i·R)·t(i)t(u·T1
P
2RMS TTAVG T)TO(TCOND i·Ri·uP
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Disparos NO deseados
Control del SCR
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR
Por exceso de tensión
Por derivada de tensión
Disparos deseados
Por impulso de puerta
Bloqueo forzado
Por fuente inversa de tensión
Por fuente inversa de corriente
Bloqueo natural
DISPARO BLOQUEO
Por radiación electromagnética
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Si la tensión soportada por la unión de control se acerca al valor de ruptura en sentido directo, la corriente de minoritarios aumenta considerablemente (proceso de avalancha).
Si la corriente de fugas se eleva por encima del valor de enclavamiento el dispositivo es capaz de mantener el estado de conducción.
Disparo por exceso de tensión
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Disparo no deseado
ÁNODO
CÁTODO
P
P
N
PUERTA
N
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Disparo por derivada de tensión
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Disparo no deseado
Si se produce un cambio brusco de polarizaciones entre bloqueo inverso y directo (paso por cero de la tensión), no hay tiempo para la organización de cargas.
La tensión soportada por la unión de control será elevada, acelerando a los portadores minoritarios. Si la corriente de minoritarios se eleva por encima del valor de enclavamiento, el dispositivo es capaz de mantener el estado de conducción.
Dato del fabricante: (du/dt)max
ÁNODO
CÁTODO
P
P
N
PUERTA
N
ÁNODO
CÁTODO
P
P
N
PUERTA
N
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
La acción combinada de tensión directa, temperatura y radiación electromagnética de longitud de onda apropiada puede incrementar la corriente de minoritarios.
Si la corriente de fugas se eleva por encima del valor de enclavamiento, el dispositivo es capaz de mantener el estado de conducción.
ÁNODO
CÁTODO
P
P
N
PUERTA
N
iFUGAS
MAX
E E Menor penetración
Disparo por radiación electromagnética
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Disparo no deseado
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Característica de puerta
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Disparo por corriente de puerta
ÁNODO
CÁTODO
P
P
N
PUERTA
N
iG
RL
VCC
RL
VCC
iG
RL
VCC
iG
La característica de entrada es la correspondiente al diodo entre puerta y cátodo (unión catódica).
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Característica de puerta
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Disparo por corriente de puerta
Hay puntos (coordenadas iG-uGK)
que delimitan zonas
iG
uGK
iG2
iG1
uGK1 uGK2
I
II
III
I II III
iG<iG1: ZONA I
Zona de disparo imposible: Nunca se dispara el SCR.
iG1<iG<iG2 : ZONA II
Zona de disparo improbable: No se garantiza el disparo, aunque a veces ocurre.
iG1<iG<iG2 : ZONA III
Zona de disparo seguro: Se garantiza el disparo.
Existen características límite, así como valores máximos para iG, uGK y zona de potencia máxima
(SOAR)
iGMAX
uGKMAX
PGMAX
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Tiempos de disparo con carga resistiva
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Disparo por corriente de puerta
tG
iT
uAK
10%
iG
iLtd tr
tdis
td: retardo; desde que comienza el pulso de puerta hasta que iT llega al 10% del valor nominal.
tr: subida; termina cuando iT=iL (enclavamiento); Desde entonces hay conducción automantenida.
tdis: disparo: es el tiempo mínimo que tiene que tener iG para disparar el SCR. (0,5 – 3 s)
iG
iT
VCC
VCC
R
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iT
uAK
10%
iG
iLtd tr
tdis
iG
iT
VCC
VCC
L
Tiempos de disparo con carga inductiva
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Disparo por corriente de puerta
tG
td: retardo; desde que comienza el pulso de puerta hasta que iT llega al 10% del valor nominal.
tr: subida; termina cuando iT=iL (enclavamiento); Desde entonces hay conducción automantenida.
tdis: disparo: es el tiempo mínimo que tiene que tener iG para disparar el SCR. (0,5 – 3 s)
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
iT
uAK
10%
iG
iLtd tr
tdis
iG
iT
VCC
VCC
L
Tiempos de disparo con carga inductiva: Trenes de pulsos
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Disparo por corriente de puerta
tG
td: retardo; desde que comienza el pulso de puerta hasta que iT llega al 10% del valor nominal.
tr: subida; termina cuando iT=iL (enclavamiento); Desde entonces hay conducción automantenida.
tdis: disparo: es el tiempo mínimo que tiene que tener iG para disparar el SCR. (0,5 – 3 s)
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Acoplamiento directo
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Circuitos de disparo
VCC
PULSOS DE
CONTROL
SCR
Útil si el cátodo del SCR va a masa (comparte referencia con el control)
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Acoplamiento magnético
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Circuitos de disparo
VCC
PULSOS DE
CONTROL
SCR
Útil si el cátodo del SCR NO está a masa (no comparte referencia con el control)Diodo DLC: de libre circulación (desmagnetización del núcleo). Mejor con zener.
VCC
DLC
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Acoplamiento óptico
Lección 6: Tiristores6.4 Disparo del SCR: Circuitos de disparo
PULSOS DE CONTROL
SCR
Útil si el cátodo del SCR NO está a masa (no comparte referencia con el control)Menor coste que con transformador.
VCC
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Cuando la corriente por el SCR evoluciona (debido al circuito) de manera que pasa a ser menor que la de mantenimiento.
Lección 6: Tiristores6.5 Bloqueo del SCR: Bloqueo natural
CIRCUITO
iT
uAK
iH
uAK
iT
iH
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
A veces se precisa del bloqueo aunque iT>iH.
Hay un tiempo de recuperación durante el cual el SCR NO PUEDE SOPORTAR TENSIÓN
Lección 6: Tiristores6.5 Bloqueo del SCR: Bloqueo forzado
CIRCUITO
iT
uAK
iH
uAK
iT
iH
tB
tB: tiempo de bloqueo
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En permanente, SCR ON, SCRAUX OFF, y C está cargado con VCC.
En t=t1, se dispara SCRAUX. La descarga del C es a través de R, por lo que se resta corriente del SCR.
Aparece sobre SCR una FIT, para que el tiristor no se vuelva a encender (tFIT<tB).
En t=t2, SCR se apaga (i<iH)
Lección 6: Tiristores6.5 Bloqueo del SCR: Fuente inversa de tensión
SCRAUX
SCR
C
RAUX
TensionesRCorrientes
SCR SCRAUX
RAUXR
VCC
C
u
i
u
u
u
u
ii
i
i
t1 t2
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
En permanente, SCR ON, SCRAUX OFF, y C está cargado con VCC.
En t=t1, se dispara SCRAUX. La descarga del C es a través de R, por lo que se resta corriente del SCR.
Aparece sobre SCR una FIT, para que el tiristor no se vuelva a encender (tFIT<tB).
En t=t2, SCR se apaga (i<iH)
Lección 6: Tiristores6.5 Bloqueo del SCR: Fuente inversa de tensión
SCRAUX
SCR
C
RAUX
TensionesRCorrientes
SCR SCRAUX
RAUXR
VCC
C
u
i
u
u
u
u
ii
i
i
t1 t2
tFIT
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
En permanente, SCR ON, SCRAUX OFF, y C está cargado con VCC.
En t=t1, se dispara SCRAUX. La descarga del C es a través de R, por lo que se resta corriente del SCR.
Aparece sobre SCR una FIT, para que el tiristor no se vuelva a encender (tFIT<tB).
En t=t2, SCR se apaga (i<iH)
Lección 6: Tiristores6.5 Bloqueo del SCR: Fuente inversa de tensión
SCRAUX
SCR
C
RAUX
TensionesRCorrientes
SCR SCRAUX
RAUXR
VCC
C
u
i
u
u
u
u
ii
i
i
t1 t2
tFITPERM AK
BPERM T
ut·i
·74,1C
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
u
En permanente, SCR ON, SCRAUX OFF, y C está cargado con uC0.
En t=t1, se dispara SCRAUX. Comienza una resonancia LC que toma corriente del SCR; este se apaga.
En t=t2, D deja de conducir, y el circuito evoluciona exponencialmente hasta que iSCR AUX < iSCR AUX H
Lección 6: Tiristores6.5 Bloqueo del SCR: Fuente inversa de corriente
D
SCR
L
C
TensionesRCorrientes
SCRSCRAUX
LR
VCC C
u
i
u
u
u
u
i
i
i t1
tFIT
PERM AK
BPERM T
ut·i
·893,0C
i
D
SCRAUX
iT PERM
uC0
uAK PERM
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
u
En permanente, SCR ON, SCRAUX OFF, y C está cargado con uC0.
En t=t1, se dispara SCRAUX. Comienza una resonancia LC que toma corriente del SCR; este se apaga.
En t=t2, D deja de conducir, y el circuito evoluciona exponencialmente hasta que iSCR AUX < iSCR AUX H
Lección 6: Tiristores6.5 Bloqueo del SCR: Fuente inversa de corriente
D
SCR
L
C
TensionesRCorrientes
SCRSCRAUX
LR
VCC C
u
i
u
u
u
u
i
i
i t1 t2
tFIT
PERM AK
BPERM T
ut·i
·893,0C
i
D
t3
SCRAUX
iT PERM
uC0
uAK PERM
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
u
En permanente, SCR ON, SCRAUX OFF, y C está cargado con uC0.
En t=t1, se dispara SCRAUX. Comienza una resonancia LC que toma corriente del SCR; este se apaga.
En t=t2, D deja de conducir, y el circuito evoluciona exponencialmente hasta que iSCR AUX < iSCR AUX H
Lección 6: Tiristores6.5 Bloqueo del SCR: Fuente inversa de corriente
D
SCR
L
C
TensionesRCorrientes
SCRSCRAUX
LR
VCC C
u
i
u
u
u
u
i
i
i t1 t2
tFIT
PERM AK
BPERM T
ut·i
·893,0C
i
D
t3
SCRAUX
iT PERM
uC0
uAK PERM
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
u
En permanente, SCR ON, SCRAUX OFF, y C está cargado con uC0.
En t=t1, se dispara SCRAUX. Comienza una resonancia LC que toma corriente del SCR; este se apaga.
En t=t2, D deja de conducir, y el circuito evoluciona exponencialmente hasta que iSCR AUX < iSCR AUX H
Lección 6: Tiristores6.5 Bloqueo del SCR: Fuente inversa de corriente
D
SCR
L
C
TensionesRCorrientes
SCRSCRAUX
LR
VCC C
u
i
u
u
u
u
i
i
i t1 t2
tFIT
PERM AK
BPERM T
ut·i
·893,0C
i
D
t3
SCRAUX
iT PERM
uC0
uAK PERM
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.6 Catálogos de fabricantes
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.6 Catálogos de fabricantes
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.6 Catálogos de fabricantes
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.6 Catálogos de fabricantes
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.6 Catálogos de fabricantes
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.6 Catálogos de fabricantes
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.6 Catálogos de fabricantes
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.6 Catálogos de fabricantes
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.6 Catálogos de fabricantes
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.7 Otros tiristores
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
P
P
PUERTA
N
T2
T1
N
N
N
Lección 6: Tiristores6.7 Otros tiristores
TRIAC
No es exacto (referencia de tensiones distinta para cada SCR)
iG PUERTA
T2
G
TRIAC: TRIode for Alternate Current
T1
PUERTA
T2
G
T1
iT
iT
uT1T2
uT1T2
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
VT1T2
iTiTMAX
iHiL
Lección 6: Tiristores6.7 Otros tiristores
TRIAC
VO
VSM
VRM
VWM
iTMAX
iHiL
VO
VSM
VRM
VWM
PRIMER CUADRANTE
TERCER CUADRANTE
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Por inyección de corriente en puerta, tanto positiva como negativa.
Primer cuadrante positivo: uT1T2 > 0, iG > 0 (fácil).
Primer cuadrante negativo: uT1T2 > 0, iG < 0 (difícil).
Tercer cuadrante positivo: uT1T2 < 0 , iG > 0 (muy difícil).
Tercer cuadrante negativo: uT1T2 < 0, iG < 0 (fácil).
•Regulación de alterna media - baja potencia•Control de velocidad motores
Lección 6: Tiristores6.7 Otros tiristores
TRIAC: Disparo
Disparo controlado
-Por derivada de tensión dv/dt.-Por tensión excesiva entre A-K.
Disparo no deseado
•Control de flujo luminoso•Electrodomésticos de baja potencia
TRIAC: Aplicaciones
iG
iT
VCC
R
uT1T2
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.7 Otros tiristores
DIAC
T2
DIAC: Diode for Alternate CurrentDisparo por tensión (VBO)
T1
iT
uT1T2
iT
iHiL
VBO
VBO
iH iL
uT1T2
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.7 Otros tiristores
DIAC: Ejemplo de circuito auxiliar de disparo de TRIAC
iTVAC
VAC
uC
iT
uC
R1 = 0 , máxima potencia.R1 = Elevada, mínima potencia.
R1
R2
R3
RL
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Interruptor unidireccional controlado por puerta.
Entrada en conducción: Inyección de corriente en puerta.
Salida de conducción: Extracción de corriente de puerta.
Soporta tensiones inversas bajas (20V).
La corriente de apagado es del orden de 1/3 de la corriente que maneja el dispositivo.
Lección 6: Tiristores6.7 Otros tiristores
GTO
K
GTO: Gate Turned-Off SCR
A
iT
uAK
iG
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.7 Otros tiristores
LASCR: Fotoriristor
K
LASCR: Light Activated SCR
A
iT
uAK
iG
Son tiristores activados por luz.
Utilizados en alta tensión.
Frecuencias de conmutación de hasta 2KHz.
Tensiones elevadas 6000V y 1500A.
Universidad de Oviedo Tema 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Lección 6: Tiristores6.7 Otros tiristores
MCT
MOSFET Controlled Thyristor
Puesta en conducción por tensión negativa en puerta.
Apagado por tensión positiva en puerta.
Ganancia elevada de tensión de control.
Disponibles hasta 1000V y 100A.
Potencias medias bajas.