EL TIRISTOR

A

PARTADO

El tiristor

3.3

A. Introducción

Electrónica Industrial

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3.3
El tiristor

Se denominan tiristores a todos aquellos componentes semiconductores con dos
estados estables cuyo funcionamiento se basa en la realimentación regenerativa de
una estructura PNPN. Existen varios tipos dentro de esta familia, de los cuales el más
empleado con mucha diferencia es elrectificador controlado de silicio (SCR), por lo
que suele aplicársele el nombre genérico de tiristor.
Es un componente con dos terminales principales, ánodo y cátodo y uno auxiliar para
disparo o puerta. Se puede decir que se comporta como un diodo rectificador con
iniciación de la conducción controlada por la puerta: como rectificador, la conducción
no es posible en sentido inverso, pero sí ensentido directo. Sin embargo, a diferencia
de los diodos, el tiristor no conduce en sentido directo hasta que no se aplica un pulso
de corriente por el terminal de puerta. El instante de conmutación (paso de corte a
conducción), puede ser controlado con toda precisión actuando sobre el terminal de
puerta, por lo que es posible gobernar a voluntad el paso de intensidades por el
elemento, loque hace que el tiristor sea un componente idóneo en Electrónica de
Potencia, ya que es un conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez como
comprobaremos con posterioridad
En la siguiente figura se pueden apreciar el símbolo, estructura y esquema equivalente
del tiristor de potencia

Como ya se ha comentado, el tiristor es un elemento unidireccional y sólo conduce
corriente enel sentido ánodo – cátodo, siempre y cuando el elemento esté polarizado
en sentido directo (tensión ánodo – cátodo positiva) y tengamos aplicado un impulso
en la puerta. En el caso de que la polarización sea inversa, el elemento estará siempre
bloqueado (de ahí que sea un elemento unidireccional). Las características eléctricas
entre ánodo – cátodo dependerán de la señal que hay o ha habidoen la puerta en el
momento de polarización positiva, pudiendo comportarse como un cortocircuito o como un circuito abierto, de aquí su posible funcionamiento como conmutador.

B. Características estáticas del tiristor
En la siguiente figura se muestra la curva estática del tiristor. En dirección inversa se
comporta como un diodo, bloqueando la tensión hasta que se alcanza la tensión
46Electrónica Industrial

3.3
B Características estáticas del tiristor

inversa VRWM, que es cuando tiene lugar la ruptura por avalancha. En la dirección
directa el tiristor también bloquea la tensión hasta que llega a la ruptura de conducción
en VBO. El tiristor estará conduciendo mientras la corriente a su través sea mayor que
un valor llamado corriente de enclavamiento o de enganche, IBO,definida como la
corriente de ánodo mínima que hace bascular al tiristor del estado de bloqueo al
estado de conducción. Después, sus características son similares a las de un diodo,
permaneciendo el componente en conducción mientras la corriente de ánodo a cátodo
no caiga por debajo de un valor denominado corriente de mantenimiento IH.

Por lo tanto, dentro de las características estáticasdel tiristor, y dependiendo de la
tensión que se aplique entre ánodo y cátodo, podemos distinguir tres zonas que dan
lugar a los dos estados estables que posee: bloqueo y conducción (cebado).
1. Vak < 0 (zona de bloqueo inverso). Dicha condición corresponde al estado de no
conducción en inversa, comportándose como un diodo.
2. Vak > 0 sin disparo (zona de bloqueo directo). El tiristor secomporta como un
circuito abierto hasta alcanzar la tensión de ruptura directa.
3. Vak > 0 con disparo (zona de conducción). Se comportará como un cortocircuito,
si una vez ha ocurrido el disparo, por el SCR circula una corriente superior a la corriente de enclavamiento. Una vez en conducción, se mantendrá si el valor de la corriente
ánodo-cátodo es superior a la corriente de mantenimiento.
Es...