Dispositivos electrnicos de potenciaUniversidad Nacional del Centro del PerElectrnica de PotenciaIng. Bartolom Senz LoayzaGRUPON NMERO: 01

TIRISTORComprende a todos aquellos dispositivos que poseen cuatro capas en su estructura inter (familia PNPN) y adems un mecanismo de control.Ventaja: Aptitud para controlar grandes potencias, con una potencia de control mnima.Principales variantes de tiristores: Rectificador controlado de silicio (SCR) Tiristor GTO Diac Triac*

Foto- SCR Interruptor controlado por puerta Interruptor controlado de silicio MCT FET-CTH LASCR SCS PUT QUADRAC DARLISTOR SUS GTO

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Aplicaciones.Rectificacin de corrientecarga de baterassoldadurageneracin de potencia a distanciaprocesos electroqumicosregulacin de fuentes de alimentacinControl de velocidad de motoresmquinas herramientasvehculos de traccin Sustitucin de dispositivos electromecnicosRels

Prof. Cristin PesceElectrnica de Potencia*

Electrnica de Potencia

protectores de sobre cargagraduadores de iluminacinsistema de encendido de motores de explosincontrol de temperatura con termoparesControl de potenciaradar,laser de impulsosgeneradores de ultrasonidosCircuitos lgicosmultivibradores de potencia control de tiempo, contadoresfines de carrera, deteccin de nivelescircuitos de alarma control de alumbrado de emergencia

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FAMILIA DE TIRISTORES*

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Rectificador controlado de Silicio (SCR)Smbolodel SCREl Rectificador Controlado de Silicio (SCR),es de sumo inters en muchas de las aplicaciones actuales, como circuitos de tiempo, fuentes reguladas, control de motores, control de temperatura, etc.Su comportamiento es similar al de un diodo, con la diferencia que cuenta con un tercer terminal, denominado compuerta, mediante el cual adems de la polarizacin directa se puede establecer cundo el elemento opera como un circuito abierto o como un circuito cerrado.El smbolo y su composicin son:IAAKCtodonodoCompuertaG

Operacin de los SCRPara entender el funcionamiento de un SCR, puede considerarse el circuito equivalente, al que se le aplica una seal como la indicada:Cuando el voltaje VG es mayor que VBE2mn, entonces el tiristor conducir si el voltaje del nodo es mayor que el del ctodo.

CARACTERISTICAS GENERALESCARACTERSTICAS ESTTICAS:

Las caractersticas estticas corresponden a la regin nodo - ctodo y son los valores mximos que colocan al elemento en lmite de sus posibilidades:- Tensin inversa de pico de trabajo .............................................: VRWM- Tensin directa de pico repetitiva ...............................................: VDRM- Tensin directa ...........................................................................: VT- Corriente directa media ...............................................................: ITAV- Corriente directa eficaz ................................................................: ITRMS- Corriente directa de fugas ............................................................: IDRM- Corriente inversa de fugas ............................................................: IRRM- Corriente de mantenimiento ..........................................................: IH

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CARACTERSTICAS DE CONTROLCorresponden a la regin puerta-ctodo y determinan las propiedades del circuito de mando que responde mejor a las condiciones de disparo. Los fabricantes definen las siguientes caractersticas: Tensin directa mx. ....................................................................: VGFM Tensin inversa mx. ...................................................................: VGRMCorriente mxima..........................................................................: IGMPotencia mxima ..........................................................................: PGMPotencia media .............................................................................: PGAVTensin puerta-ctodo para el encendido......................................: VGTTensin residual mxima que no enciende ningn elemento.............: VGNTCorriente de puerta para el encendido ...........................................: IGTCorriente residual mxima que no enciende ningn elemento............: IGNT

CARACTERSTICAS DINMICASTiempo de encendidoTiempo de retardo Tiempo de subida Tiempo de apagadoTiempo de recuperacin inversoTiempo de recuperacin de puerta

CARACTERSTICAS TRMICASDependiendo de las condiciones de trabajo de un tiristor, ste disipa una cantidad de energa 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 fenmeno de acumulacin de calor que debe ser evitado. Para ello se colocan disipadores de calor.*

METODOS DE DISPAROPara que se produzca el cebado de un tiristor, la unin nodo - ctodo debe estar polarizada en directo y la seal de mando debe permanecer un tiempo suficientemente larga como para permitir que el tiristor alcance un valor de corriente de nodo mayor que IL, corriente necesaria para permitir que el SCR comience a conducir. Para que, una vez disparado, se mantenga en la zona de conduccin deber circular una corriente mnima de valor IH, marcando el paso del estado de conduccin al estado de bloqueo directo.

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Los distintos mtodos de disparo de los tiristores son: - Por puerta. - Por mdulo de tensin. - Por gradiente de tensin (dV/dt) - Disparo por radiacin. - Disparo por temperatura. El modo usado normalmente es el disparo por puerta. Los disparos por mdulo y gradiente de tensin son modos no deseados.

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Apagado de un tiristorPara apagar un tiristor, no basta con desconectar el voltaje de la compuerta. Una forma de hacerlo es aplicando un pulso negativo.La idea bsica para apagar un tiristor es hacer que la corriente que circula a travs del mismo sea cero. Esto puede conseguirse de dos formas, tal como se muestra a continuacin:

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CURVA CARACTERSTICA DE UN SCR*

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APLICACIONES DE UN SCR Controles de relevador. Circuitos de retardo de tiempo. Fuentes de alimentacin reguladas. Interruptores estticos. Controles de motores. Recortadores. Inversores. Ciclo conversores. Cargadores de bateras. Circuitos de proteccin. Controles de calefaccin. Controles de fase.

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