Tiristores

TIRISTORES Y TRIACS

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TIRISTORES Y TRIACS
INTRODUCCIÓN
1.

¿Qué es el tiristor?

Conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez, el tiristor es un componente
idóneo en electrónica de potencia. El triac, por su parte, no es sino la variante bidireccional.
El tiristor, concebido en un principio como equivalente de estado sólido para reemplazar
al tiratrón a gas, se haimpuesto rápidamente en toda una serie de dominios de los que los más
importantes son, a parte de la conmutación pura y simple, la variación de velocidad de motores y la
graduación de luz.
En efecto, el tiristor permanece normalmente bloqueado hasta el momento en que se le
hace conducir actuando sobre su electrodo de disparo. Puesto que ese momento se puede fijar
con toda precisión, es posiblegobernar a voluntad el paso de intensidades de corriente (o de
potencias) en su valor medio.
Fundamentalmente son dos los modos posibles de funcionamiento. Sea, por ejemplo, la
onda alterna rectificada de la figura 1 a; gracias al tiristor se puede no dejar pasar más que algunas
semiondas, bloqueando las otras: se obtendría entonces la onda de la figura 1 b, en la que se han
suprimido lassemiondas 2, 4, 6 y 7.
Se puede igualmente no desbloquear el tiristor hasta un poco después del principio de
cada semionda, como se indica en la figura 1 c; de esa forma sólo se dispone de una parte de la
potencia total, como puede verse mejor en el caso de una semionda, en la figura 1 d; en esta
modalidad de funcionamiento se actúa pues sobre los ángulos de conducción de corriente y de
bloqueo,variándolos a voluntad como ya se hacía con el tiratrón.
Pero el tiristor presenta sobre el antiguo tiratrón una serie de ventajas, debidas
precisamente al hecho de que constituye un elemento de estado sólido: innecesidad de
precalentamiento, volumen reducido, fuerte resistencia a los choques y aceleraciones, posibilidad
de trabajo en todas las posiciones, insensibilidad a las sobrecargas,fiabilidad, vida media muy
larga, velocidad elevada de conmutación, caída de tensión directa muy baja y poca depencia de la
corriente, etc.
Todo esto explica el hecho de que el tiristor haya conquistado o esté en vías de hacerlo,
nuevos y vastos dominios tales como la alimentación, la televisión en color, el automóvil, la
optoelectrónica, la lógica indus trial, la regulación, automatismos,telefonía, etc. El tiristor, obtenido
en los Estados Unidos por la firma General Electric hacia 1957, abordó el mercado europeo hacia
1959-1960. Su nombre se incluye entre los de esos nuevos componentes que han revolucionado
el desarrollo de la electrónica desde que en 1948 se encontró ese elemento extraordinario llamado
transistor.

JUAN CARLOS MADRIGAL LOBOS

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2Figura Nº 1: El Tiristor Actúa en dos Modalidades Distintas. Siendo en a), la onda de entrada,
el tiristor suprime en b), algunos semiperíodos de ella, mientras que en c), subsisten todos
los semiperíodos aunque no completos, como puede apreciarse mejor en d).
2.

La familia de los tiristores

El término "tiristor" designa a toda una familia de elementos semiconductores cuyas
característicasson similares, en principio, a las de las antiguas válvulas "tiratrones". El nombre de
tiristor proviene justamente de la contracción de tiratrón y transistor.
El tiristor tiene dos estados estables que dependen de los efectos de realimentación de
las uniones en la estructura PNPN; estas uniones pueden ser dos o más, y los elementos pueden
ser uni o bidireccionales, con dos o más terminales,distinguiéndose entonces entre "diodos" (dos
terminales), "triodos" (tres terminales) y "tetrodos" (cuatro terminales).
Dentro de esta gran familia cabe distinguir:
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Los tiristores propiamente dichos, que son los elementos más conocidos y que en
lengua inglesa se denominan "silicon controlad rectifier" o SCR. Se trata de
elementos unidireccionales, con tres...