Scr Y Triac

SCR y TRIAC


SCR
Significa “una puerta”. El tiristor engloba una familia de dispositivos semiconductores que trabajan en conmutación, teniendo en común una estructura de cuatro capas semiconductoras en una secuencia P-N-P-N, la cual presenta un funcionamiento biestable (dos estados estables).
La conmutación desde el estado de bloqueo (“OFF”) al estado de conducción (“ON”) se realizanormalmente por una señal de control externa. La conmutación desde el estado
“ON” al estado “OFF” se produce cuando la corriente por el tiristor es más pequeña que un determinado valor, denominada corriente de mantenimiento, (“holding current”), específica para cada tiristor.
Dentro de la familia de los tiristores podemos destacar los SCRs (tiristores unidireccionales) y TRIACs (tiristoresbidireccionales).

SCR (Rectificador Controlado de Silicio)
De las siglas en inglés “Silicon Controlled Rectifier”, es el miembro más conocido de la familia de los tiristores. En general y por abuso del lenguaje es más frecuente hablar de tiristor que de SCR.
El SCR es uno de los dispositivos más antiguos que se conocen dentro de la
Electrónica de Potencia (data de finales de los años 50). Además,continua siendo el dispositivo que tiene mayor capacidad para controlar potencia (es el dispositivo que permite soportar mayores tensiones inversas entre sus terminales y mayor circulación de corriente).
El SCR está formado por cuatro capas semiconductoras, alternadamente P-N-P-N, teniendo 3 terminales: ánodo (A) y cátodo (K), por los cuales circula la corriente principal, y la puerta (G) que, cuandose le inyecta una corriente, hace que se

establezca una corriente en sentido ánodo- cátodo. La figura 2.4 ilustra una estructura simplificada del dispositivo.

Si entre ánodo y cátodo tenemos una tensión positiva, las uniones J1 y J3 estarán directamente polarizadas, en cuanto que la unión J2 estará inversamente polarizada. No habrá conducción de corriente hasta que la tensión VAK aumentehasta un valor que provoque la ruptura de la barrera de potencial en J2.
Si hay una tensión VGK positiva, circulará una corriente a través de J3, con portadores negativos yendo del cátodo hacia la puerta. Por la propia construcción, la capa P donde se conecta la puerta es suficientemente estrecha para que parte de los electrones que atraviesen
J3 tengan energía cinética suficiente para vencer labarrera de potencial existente en J2, siendo entonces atraídos por el ánodo.
De esta forma, en la unión inversamente polarizada, la diferencia de potencial disminuye y se establece una corriente entre ánodo y cátodo, que podrá persistir aún sin la corriente de puerta.
Cuando la tensión VAK es negativa, J1 y J3 quedarán inversamente polarizadas, en cuanto que J2 quedará directamente polarizada.Teniendo en cuenta que la unión J3 está entre dos regiones altamente dopadas, no es capaz de bloquear tensiones elevadas, de modo quecabe a la unión J1 mantener el estado de bloqueo del componente.

Características tensión-corriente

Se puede ver la característica estática de un SCR. En su estado de apagado o bloqueo (OFF), puede bloquear una tensión directa y no conducir corriente. Así, si nohay señal aplicada a la puerta, permanecerá en bloqueo independientemente del signo de la tensión VAK. El tiristor debe ser disparado o encendido al estado de conducción (ON) aplicando un pulso de corriente positiva en el terminal de puerta, durante un pequeño intervalo de tiempo, posibilitando que pase al estado de bloqueo directo. La caída de tensión directa en el estado de conducción (ON) es depocos voltios (1-3 V).
Una vez que el SCR empieza a conducir, éste permanece en conducción (estado ON), aunque la corriente de puerta desaparezca, no pudiendo ser bloqueado por pulso de puerta.
Únicamente cuando la corriente del ánodo tiende a ser negativa, o inferior a un valor umbral, por la influencia del circuito de potencia, el SCR pasará a estado de bloqueo.

En régimen estático,...