El scr

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Historia del SCR.
1956 Historia y el primer SCR.
Debido a la aportación del SCR se les dio el Premio Nobel a Shockley, Brattain y Bardeen por el invento del transistor. Bell Telephone produce el primer SCR. Esto abrió un abanico de posibilidades para la electrónica, ya que el SCR propicio el desarrollo de circuitos de control de relevadores, circuitos de retarde de tiempo, recortadores,inversores, ciclo conversores, cargadores de baterías, circuitos de protección, controles de calefacción y controles de fase.
Definición.
El tiristor (SCR), es un dispositivo semiconductor biestable formado por tres uniones PN con la disposición PNPN. El instante de conmutación, puede ser controlado con toda precisión actuando sobre el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional, conmutador casiideal, rectificador y amplificador a la vez.
Estructura interna.
El SCR son elementos semiconductores muy utilizados para controlar la cantidad de potencia que se entrega a una carga, donde:
* A = Ánodo
* C = Cátodo, representado también con K
* G = Compuerta o Gate
Normalmente un SCR se comporta como un circuito abierto hasta que se activa su compuerta (G) con una pequeñacorriente y así este conduce y se comporta como un diodo en polarización directa. Después de ser activado el SCR, se queda conduciendo hasta que el voltaje +V sea reducido a 0 Volts. Si se disminuye lentamente el voltaje hasta la llamada “corriente de mantenimiento o de retención” el SCR dejará de conducir aunque el voltaje VG no sea cero.
El SCR tiene dos estados:
* Estado de conducción, en dondela resistencia entre cátodo y ánodo son muy bajas.
* Estado de corte, donde la resistencia es muy elevada.
En la siguiente imagen se puede observar el símbolo y la estructura del SCR.

Curva característica ideal.
En la siguiente imagen se puede observar la curva ideal del SCR donde podemos apreciar tres zonas bien diferenciadas:

a) VAK positiva. El SCR se comporta como circuitoabierto.
b) VAK positiva. El SCR está en estado de conducción.
c) VAK negativa. El SCR equivale a un circuito abierto.
Curva real.

Principio de funcionamiento.
Tensión de ánodo negativa respecto a cátodo (VAK < 0):
Los diodos U1 y U3 quedan polarizados en inverso y U2 en directo. La corriente del diodo viene dada por:
IA=ISI=IS3=ISeqvkt-1~IS



Tensión de ánodo positivarespecto a cátodo (VAK > 0), sin excitación de puerta:
Sin señal en la puerta (G), las uniones U1 y U3 estarán polarizadas en directo y U2 en inverso. La única corriente que circula por el dispositivo es la inversa de saturación del diodo formado en la unión U2. A esta corriente de saturación la llamamos IS2.




I2=IS2+α2IA+α1-IK
Teniendo en cuenta que la corriente neta ha de ser lamisma en todas las uniones:
I2=IA=-IK
Por lo tanto:
IA=IS21-α1+α2
El transistor formado por la capas P1N1P2 se encuentra en bloqueo directo, por lo que se comporta como un circuito abierto, puesto que el valor de IA es muy pequeño. Esto supone que con lo que la expresión anterior se reduce a:
IA=IS2

Modelo de dos transistores:


IC=αIE+ICO
IB=1-α*IE-ICO
Del modelo anterior,obtenemos las siguientes expresiones:
IB1=1-α1*IA-ICO1

Finalmente obtenemos: (teniendo en cuenta: IB1 = IC2)


Cuando (α1+α2) se aproxima a 1, la división tiende a , por lo que IA tiende a aumentar sin límite, pasando el dispositivo al estado ON.
Si ahora operamos en el circuito de forma que la suma ((1+ 2) sea menor que 1, el dispositivo estará en estado OFF, manteniéndose la IAmuy pequeña.
Si aumentamos IG, la corriente de ánodo tiende a incrementarse y por tanto, tiende a aumentar α1 y α2 produciéndose un efecto de realimentación positiva. De aquí podemos deducir los dos tipos de disparo del SCR:
1.- Por tensión suficientemente elevada aplicada entre A – K, lo que provocaría que éste entrara en conducción por efecto de "avalancha";
2.- Por intensidad...
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