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REPASO ANTERIOR
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TIRISTORES Tiristores. Tipos de dispositivos de potencia. SCR.
DIAC. TRIAC. ..
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OBJETIVOS:
Conocer los tipos de Tiristores mas usados en la industria.
Distinguir el tipo de tiristor segn su curva respectiva.
Diferenciar los terminales de cada Tiristor. Comprender que tipo de
transistor opera en voltaje
alterna o voltaje continua.
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Concepto
Son dispositivos formados por cuatro capas PNPN Se les conoce
como Tiristores Actan como circuitos abiertos capaces de soportar
cierto voltaje especificado hasta que se disparan.
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Tipos de Dispositivos de Potencia
LSCR
SCR
TRIAC DIAC
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Tipos de Encapsulados
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DISPOSITIVOS DE POTENCIA:
SCR
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SCR
Estos elementos semiconductores son muy utilizados para
controlar la cantidad de potencia que se entrega a
una carga, donde:
A=nodo
C = ctodo, tambin representado por la letra K
G = compuerta o gate
A K
G ING.CIP.Dennis Izquierdo L. [email protected]
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EL SCR :CONFIGURACIN
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CURVA CARACTERISTICA DEL SCR
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Cuando se disparan a encendido se convierten en
Trayectorias de corriente con bajas resistencias y as
permanecen inclusive despus de que se remueve el
disparo. hasta que la corriente se reduce a cierto
nivel o hasta que se disparan para apagarlo lo que
depende del tipo de dispositivo.
DISPOSITIVOS DE POTENCIA: SCR
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SCR
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Coloque el multmetro en la escala alta de Ohmios (resistencia),
la punta
positiva debe estar en el nodo y la negativa al ctodo. Ahora
debemos
observar que el multmetro nos indique alta impedancia, luego
invertimos las
puntas y debemos observar la misma lectura anterior.
A continuacin colocamos la punta positiva en los terminales nodo
y
compuerta (gate) y la punta negra en el ctodo. El SCR deber
"dispararse" con
lo cual debemos obtener una lectura baja de resistencia. Ahora
retire la punta
positiva de la compuerta, se deber obtener la misma lectura, ya
que el SCR
queda enclavado. Si el SCR reacciona positivamente a estas
pruebas,
podemos estar seguros de que el SCR se encuentra en buen
estado.
Prueba para un SCR con Multmetro:
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RECTIFICADOR CONTROLADO DE SILICIO : SCR
El SCR es un dispositivo semiconductor biestable
formado por tres uniones pn con la disposicin PNPN.
Est formado por tres terminales, llamados nodo,
Ctodo y Puerta. La conduccin entre nodo y ctodo es
controlada por el terminal de puerta. Es un elemento
unidireccional (sentido de la corriente es nico),
conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la
vez.
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El SCR es, por tanto, un dispositivo conductor solo en el primer
cuadrante,
en el cual el disparo se provoca por:
- tensin suficientemente elevada aplicada entre nodo y
ctodo,
- intensidad en la puerta. Se puede controlar as la tensin
necesaria
entre nodo y ctodo para la transicin OFF / ON, usando la
corriente de
puerta adecuada.
RECTIFICADOR CONTROLADO DE
SILICIO : SCR
CARACTERSTICAS GENERALES.
Interruptor casi ideal. Soporta tensiones altas. Amplificador
eficaz. Es capaz de controlar grandes potencias. Fcil
controlabilidad. Relativa rapidez. Caractersticas en funcin de
situaciones pasadas (memoria).
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Rectificador Controlado de Silicio
Normalmente el SCR se comporta como un circuito abierto hasta
que activa su compuerta
(GATE) con una pequea corriente (se cierra el
interruptor S) y as este conduce y se comporta
como un diodo en polarizacin directa
Si no existe corriente en la compuerta el tiristor no
conduce
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Lo que sucede despus de ser activado el SCR, se queda
conduciendo y se mantiene as. Si se desea que
el tiristor deje de conducir, el voltaje +V debe ser
reducido a 0 Voltios.
Si se disminuye lentamente el voltaje (tensin), el tiristor
seguir conduciendo hasta que por el pase una cantidad
de corriente menor a la llamada "corriente de
mantenimiento o de retencin", lo que causar que el
SCR deje de conducir aunque la tensin VG (voltaje de
la compuerta con respecto a tierra no sea cero.
Rectificador Controlado de Silicio
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Disparo del SCR
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2 1
A
K
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Rectificador controlado de silicio
Como se puede ver el SCR , tiene dos estados:
1-Estado de conduccin, en donde la resistencia entre
nodo y ctodo es muy baja
2-Estado de corte, donde la resistencia es muy elevada
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ngulos de conduccin:
- La corriente y tensin media de un SCR dependen del ngulo
de
conduccin.
- A mayor ngulo de conduccin, se obtiene a la salida mayor
potencia.
- Un mayor ngulo de bloqueo o disparo se corresponde con un
menor
ngulo de conduccin
ngulo de conduccin = 180 - ngulo de disparo
Rectificador controlado de silicio
- Conociendo la variacin de la potencia disipada en funcin de
los diferentes
ngulos de conduccin podremos calcular las protecciones
necesarias.
Los tiristores no son interruptores
perfectos, necesitan un tiempo para
pasar de corte a conduccin y viceversa.
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Encendido del SCR
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Control de potencia del SCR
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Control de potencia del SCR
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Ventajas de los SCR
Las aplicaciones de los tiristores se extiende desde la
rectificacin de
corrientes alternas, en lugar de los diodos convencionales hasta
la
realizacin de determinadas conmutaciones de baja potencia en
circuitos
electrnicos, pasando por los onduladores o inversores que
transforman la
corriente continua en alterna.
La principal ventaja que presentan frente a los diodos cuando se
les utiliza
como rectificadores es que su entrada en conduccin estar
controlada por
la seal de puerta. De esta forma se podr variar la tensin
continua de
salida si se hace variar el momento del disparo ya que se
obtendrn
diferentes ngulos de conduccin del ciclo de la tensin o
corriente alterna
de entrada. Adems el tiristor se bloquear automticamente al
cambiar la
alternancia de positiva a negativa ya que en este momento
empezar a
recibir tensin inversa.
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- La frecuencia de trabajo en los SCR no puede superar
ciertos valores.
- El lmite es atribuible a la duracin del proceso de apertura
y
cierre del dispositivo.
- La frecuencia rara vez supera los 10 Khz.
Desventajas de los SCR
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El DIAC
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Concepto : El DIAC
El DIAC (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo
semiconductor de dos
conexiones. Es un diodo bidireccional disparable que conduce la
corriente slo
tras haberse superado su tensin de disparo, y mientras la
corriente circulante no
sea inferior al valor caracterstico para ese dispositivo. El
comportamiento es
fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la
corriente. La mayora
de los DIAC tienen una tensin de disparo de alrededor de 30 V.
se comporta
como dos diodos zener puestos en contraparalelo.
Es un dispositivo de dos terminales, llamados nodo y ctodo. Acta
como un
interruptor bidireccional el cual se activa cuando el voltaje
entre sus terminales
alcanza el voltaje de ruptura, dicho voltaje puede estar entre
20 y 36 volts.
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Curva del Diac
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DISPOSITIVOS DE DISPARO DIAC
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DISPOSITIVOS DE DISPARO DIAC
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EL TRIAC
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Para probar un TRIAC con el multmetro, se sigue el siguiente
procedimiento:
1. Ponga el multmetro en la escala de . 2. Conecte la punta
negativa del multmetro a la terminal principal 1 = MT1
3. Conecte la punta positiva del medidor a la terminal principal
2 = MT2. El
multmetro debe leer infinito.
4. Ponga en corto circuito la compuerta G con la terminal
principal 1, usando un
conductor como puente. La lectura del medidor debe ser "casi
cero ohms". Esta
lectura cero debe permanecer cuando se retira la punta de
prueba.
5. Invierta las puntas del medidor, de manera que la terminal
positiva est sobre
la terminal principal 1 y la terminal negativa sobre la terminal
principal 2. El
multmetro debe leer infinito.
6. Ponga en corto circuito la compuerta del TRIAC a la terminal
principal 2,
usando un conductor como puente. El multmetro debe leer "casi
cero ohms".
Cuando se retira la punta de prueba, la lectura cero debe
permanecer.
Prueba para un Triac con Multmetro:
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Curva del Triac
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El TRIAC
El Triac es un dispositivo semiconductor que pertenece a la
familia de los dispositivos de control por tiristores. El
triac es en esencia la conexin de dos tiristores en
paralelo pero conectados en sentido opuesto y
compartiendo la misma compuerta.
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El TRIAC
El triac slo se utiliza en corriente alterna y al igual que el
tiristor, se dispara por la compuerta. Como el triac
funciona en corriente alterna, habr una parte de la onda
que ser positiva y otra negativa
La seal de control se aplica entre la puerta G y uno de los
terminales activos. El disparo requiere una excitacin de
puerta de las siguientes caractersticas:
Vg-MT1 entre 1,5 y 3 Voltios.
Ig entre 30 y 200 mA.
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El TRIAC
La parte positiva de la onda (semiciclo positivo) pasar por el
triac siempre y cuando haya habido una seal de
disparo en la compuerta, de esta manera la corriente
circular de arriba hacia abajo (pasar por el tiristor que
apunta hacia abajo), de igual manera:
La parte negativa de la onda (semiciclo negativo) pasar por el
triac siempre y cuando haya habido una seal de
disparo en la compuerta, de esta manera la corriente
circular de abajo hacia arriba (pasar por el tiristor que
apunta hacia arriba)
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El TRIAC
Para ambos semiciclos la seal de disparo se obtiene de la misma
patilla (la puerta o compuerta).
Lo interesante es, que se puede controlar el momento de disparo
de esta patilla y as, controlar el tiempo que cada tiristor estar
en conduccin. (recordar que un tiristor solo conduce cuando ha sido
disparada (activada) la compuerta y entre sus terminales hay un
voltaje positivo de un valor mnimo para cada tiristor)
Entonces, si se controla el tiempo que cada tiristor est en
conduccin, se puede controlar la corriente que se entrega a una
carga y por consiguiente la potencia que consume
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El TRIAC
Ejemplo: Una aplicacin muy comn es el
atenuador luminoso de
lmparas
incandescentes (circuito
de control de fase).
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El TRIAC
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Modo de Operacin
El triac controla el paso de la corriente alterna a la lmpara
(carga), pasando continuamente entre los estados de conduccin
(cuando la corriente circula por el triac) y el de corte (cuando la
corriente no circula)
Si se vara el potencimetro, se vara el tiempo de carga del
condensador causando que se incremente o reduzca la diferencia de
fase de la tensin de alimentacin y la que se aplica a la
compuerta
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Comparacin SCR vs Triac
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Boylestad, Robert L. (2003). Electrnica: Teora de circuitos.
Mxico D.F. : Prentice Hall (621.381/B78/2003.)
Savant, C.J. (1992) Diseo electrnico: Circuitos y sistemas.
Wilmington: Addison Wesley (621.381C/S25).
Malvino, Albert Paul (2000) Principios de electrnica. Madrid:
McGraw-Hill. (621.381/M19/2000).
Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales. New
Jersey.Pearson Prentice Hall (621.381/F59).
Floyd, Thomas (2006) Dispositivos electrnicos. Mexico
D.F..Limusa (621.381/F59D).
Bibliografa
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![SESION_9 Tiristores[1]](https://img.pdfslide.es/doc/110x75/55cf9dad550346d033aeacbf/sesion9-tiristores1.jpg)
