Tiristores

TIRISTORES
Es un dispositivo electrónico semiconductor que tiene dos estados de funcionamiento: conducción o bloqueo. Posee tres terminales: Ánodo (A), Cátodo (K) y Puerta (G). Internamente está constituido por la unión de cuatro cristales semiconductores PNPN.
La conducción entre el ánodo y el cátodo es controlada por la terminal puerta. Se dice que es un dispositivo unidireccional, debido aque el sentido de la corriente es único.
FUNCIONAMIENTO DEL TIRISTOR
• Cuando la tensión entre el ánodo y el cátodo es cero, la intensidad del ánodo también lo es.
• Hasta que no se alcance la tensión de bloqueo (o disparo) (VBO) en la puerta, el tiristor no se dispara. Cuando se alcanza dicha tensión, se percibe un aumento de la intensidad en el ánodo (IA), disminuye la tensión entre el ánodoy cátodo, comportándose así como un diodo polarizado directamente.

• Si se reduce la corriente que va desde ánodo al cátodo hasta un mínimo llamado corriente de mantenimiento, el tiristor entra en bloqueo, y no conduce.
• Si se polariza inversamente, se observa una débil corriente inversa (de fuga) hasta que alcanza el punto de tensión inversa máxima que provoca la destrucción del mismo.Se puede decir que un tiristor es como un diodo controlado por una puerta (G).
El tiristor sirve como dispositivo de conmutación en DC (corriente continua) y en AC (corriente alterna). Es decir, son como interruptores pero rápidos y silenciosos, sin partes móviles, sin contactos electromecánicos y que pueden controlarse electrónicamente.

DEFINICIÓN Y TIPOS
* Dispositivos de 4 capas conestados estables y conducción de bloqueo.
* Interruptor de potencia muy alta.
* Potencias y tenciones muy altas.
* Frecuencia de conmutación no superior a 2kHz.
SCR (Silicon Controlled Rectifier) Interruptor Unidireccional.
TRIAC (Triode AC) Interruptor Bidireccional.
DIAC (Diode AC) Interruptor Bidireccional. (control de tiristores).
SCR - SÍMBOLO, ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTOBÁSICO.
El SCR (Rectificador controlado de silicio) es un dispositivo semiconductor de 4 capas que funciona como un conmutador casi ideal.
El símbolo y estructura del SCR se muestran en la figura.

Analizando los diagramas: A = ánodo, G = compuerta o Gate y C = K = cátodo
Funcionamiento básico del SCR
El siguiente gráfico muestra un circuito equivalente del SCR para comprender su funcionamiento.Al aplicarse una corriente IG a la terminal G (base de Q2 y colector de Q1), se producen dos corrientes: IC2 = IB1.
IB1 es la corriente base del transistor Q1 y causa que exista una corriente de colector de Q1 (IC1) que a su vez alimenta la base del transistor Q2 (IB2), este a su vez causa más corriente en IC2, que es lo mismos que IB1 en la base de Q1.
Este proceso regenerativo se repite hastasaturar Q1 y Q2 causando el encendido del SCR.
PARÁMETROS DEL SCR
- VRDM: Máximo voltaje inverso de cebado (VG = 0)
- VFOM: Máximo voltaje directo sin cebado (VG = 0)
- IF: Máxima corriente directa permitida.
- PG: Máxima disipación de potencia entre compuerta y cátodo.
- VGT-IGT: Máximo voltaje o corriente requerida en la compuerta (G) para el cebado
- IH: Mínima corriente de ánodorequerida para mantener cebado el SCR
- dv/dt: Máxima variación de voltaje sin producir cebado.
- di/dt: Máxima variación de corriente aceptada antes de destruir el SCR.

CURVA CARACTERÍSTICA DEL SCR
Cuando el SCR está polarizado en inversa se comporta como un diodo común
(En la región de polarización en directo el SCR se comporta también como un diodo común, siempre que el SCR ya haya sidoactivado (On).
Para valores altos de corriente de compuerta (IG) (ver punto C), el voltaje de ánodo a cátodo es menor (VC).

CURVA CARACTERISTICA
CURVA CARACTERISTICA
Si la IG disminuye, el voltaje ánodo-cátodo aumenta. (ver el punto B y A, y el voltaje anodo-cátodo VB y VA).
Concluyendo, al disminuir la corriente de compuerta IG, el voltaje ánodo-cátodo tenderá a aumentar antes de que...