Los tiristores SCR
cuentan con 3 pines a los cuales se les llama ánodo, cátodo y puerta o compuerta,
cuando el tiristor SCR entra en conducción o se activa la corriente en el irá
del ánodo hacia el cátodo tal como ocurre en los diodos
El SCR es utilizado para el control de potencia eléctrica, de conducción unidereccional, que al igual que un diodo rectificador puede conducir una corriente de Ánodo a Cátodo en polarización directa y se comporta virtualmente como un circuito abierto en polarización inversa debido a la alta resistencia que presenta en inverso.
El SCR es utilizado para el control de potencia eléctrica, de conducción unidereccional, que al igual que un diodo rectificador puede conducir una corriente de Ánodo a Cátodo en polarización directa y se comporta virtualmente como un circuito abierto en polarización inversa debido a la alta resistencia que presenta en inverso.
Construcción del SCR
El rectificador controlado de silicio como su
nombre lo indica es construido con material de silicio con una tercera terminal
para los efectos de control, se usa el silicio debido a sus capacidades de alta
temperatura y potencia
Simbología
Características
- La compuerta de control permite encender el dispositivo (inducción)
- Permite el bloqueo de voltajes positivos y negativos
- No se puede apagar (semicontrolado)
- Soporta tensiones altas
- Es capaz de controlar grandes potencias
Características estáticas:
Las características
estáticas corresponden a la región ánodo - cátodo y son los valores máximos que
colocan al elemento en límite de sus posibilidades: VRWM, VDRM, VT, ITAV,
ITRMS, IFD, IR, Tj, IH.
Características
térmicas:
Dependiendo
de las condiciones de trabajo de un tiristor, éste disipa una cantidad de
energía que produce un aumento de la temperatura en las uniones del
semiconductor. Este aumento de la temperatura provoca un aumento de la
corriente de fugas, que a su vez provoca un aumento de la temperatura, creando
un fenómeno de acumulación de calor que debe ser evitado. Para ello se colocan
disipadores de calor.
Características
de control:
Determinan la
naturaleza del cto de mando que mejor responde a las condiciones de disparo. Para la región
puerta - cátodo los fabricantes definen entre otras las siguientes
características: VGFM, VGRM, IGM, PGM, PGAV, VGT, VGNT, IGT, IGNT
Características
dinámicas:
Tensiones
Transitorias
Son valores de tensión que van superpuestos a la señal sinusoidal de la fuente de alimentación, son de escasa duración, pero de amplitud considerable. El diodo puerta (G) - catado (k) difiere de un diodo de rectificación en los siguientes puntos:
Una caída de tensión en sentido directo mas elevada
Mayor dispersión para un mismo tipo de tiristor
Son valores de tensión que van superpuestos a la señal sinusoidal de la fuente de alimentación, son de escasa duración, pero de amplitud considerable. El diodo puerta (G) - catado (k) difiere de un diodo de rectificación en los siguientes puntos:
Una caída de tensión en sentido directo mas elevada
Mayor dispersión para un mismo tipo de tiristor
Curva característica
En la figura inferior se muestra la dependencia entre voltaje de conmutación y la corriente de compuerta. Cuando esta polarizado en inversa se comporta como un diodo común. En la región de polarización en directo se comporta también como un diodo común que ya haya sido activado.
Si la IG disminuye, el voltaje ánodo-cátodo aumenta. (ver el punto B y
A, y el voltaje ánodo-cátodo VB y VA). Concluyendo, al disminuir la corriente de compuerta IG el voltaje ánodo-cátodo tendera a aumentar antes de que conduzca
Funcionamiento:
Funcionamiento del scr en corriente continua
Si no existe corriente en la compuerta el tristor no
conduce. Lo que sucede después de ser activado el SCR, es que se queda
conduciendo (activado) y se mantiene así. Si se desea que el tristor deje de
conducir (desactivado), el voltaje +V debe ser reducido a 0 Voltios. Si se disminuye lentamente el voltaje (tensión), el
tristor seguirá conduciendo hasta que por el pase una cantidad de corriente
menor a la llamada "corriente de mantenimiento o de retención", lo
que causará que el SCR deje de conducir aunque la tensión VG (voltaje de la compuerta con respecto a
tierra no sea cero.
Como se puede ver el SCR , tiene dos estados:
1- Estado de
conducción, en donde la resistencia entre ánodo y cátodo es muy baja
2- Estado de corte, donde la resistencia es my elevada
2- Estado de corte, donde la resistencia es my elevada
Funcionamiento del scr en corriente alterna
Se usa principalmente para controlar la potencia que
se entrega a una carga eléctrica. (Bombillo, Motor, etc.). La fuente de voltaje
puede ser de 110V c.a., 120V c.a., 240V c.a. , etc.
El circuito RC produce un corrimiento de la fase
entre la tensión de entrada y la tensión
en el condensador que es la que suministra la corriente a la compuerta del SCR.
Puede verse que el voltaje en el condensador (en azul) está atrasado con
respecto al voltaje de alimentación (en rojo) causando que el tiristor conduzca
un poco después de que el tiristor tenga la alimentación necesaria para
conducir.
Durante el ciclo negativo el tiristor se abre dejando
de conducir. Si se modifica el valor de la resistencia, por ejemplo si
utilizamos un potenciómetro, se modifica el desfase que hay entre las dos
tensiones antes mencionadas ocasionando que el SCR se active en diferentes
momentos antes de que se desactive por el ciclo negativo
Un Scr posee tres conexiones: ando, cátodo y puerta, la puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo
Las aplicaciones de los tiristores se extienden desde la rectificación de corrientes alternas, en lugar de los diodos convencionales hasta la realización de determinadas conmutaciones de baja potencia en circuitos electrónicos, pasando por los onduladores o inversores que transforman la corriente continua en alterna
La principal ventaja que presenta frente a los diodos cuando se les utiliza como rectificadores es que su entrada en conducción estará controlada por la señal de puerta. De esta forma se podrá variar la tensión continua de salida si se hace variar el momento de disparo ya que se obtendrá diferentes ángulos de conducción del ciclo de la tensión o corriente alterna de entrada, adema el tiristor se bloqueara automáticamente al cambiar la alternancia de positiva a negativa ya que en este momento empezara a recibir tensión inversa.
Tiene una gran variedad de aplicaciones, entre ellas están las siguientes:
Conexiones
Un Scr posee tres conexiones: ando, cátodo y puerta, la puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo
Aplicaciones
Las aplicaciones de los tiristores se extienden desde la rectificación de corrientes alternas, en lugar de los diodos convencionales hasta la realización de determinadas conmutaciones de baja potencia en circuitos electrónicos, pasando por los onduladores o inversores que transforman la corriente continua en alterna
La principal ventaja que presenta frente a los diodos cuando se les utiliza como rectificadores es que su entrada en conducción estará controlada por la señal de puerta. De esta forma se podrá variar la tensión continua de salida si se hace variar el momento de disparo ya que se obtendrá diferentes ángulos de conducción del ciclo de la tensión o corriente alterna de entrada, adema el tiristor se bloqueara automáticamente al cambiar la alternancia de positiva a negativa ya que en este momento empezara a recibir tensión inversa.
Tiene una gran variedad de aplicaciones, entre ellas están las siguientes:
- Controles de relevador
- Circuitos de retardo de tiempo
- Fuentes de alimentación reguladas
- Interruptores estáticos
- Controles de motores
- Recortadores
- Inversores
- Ciclo conversores
- Cargadores de baterías
- Cargadores de baterías
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