Disparo con triacs

UNIDAD 3.CIRCUITOS DE DISPARO
TIRISTORES Los tiristores se operan como conmutadores biestables, para muchas aplicaciones se puede suponer que los tiristores son interruptores o conmutadores ideales, aunque los tiristores prácticos exhiben ciertas características y limitaciones. Los tiristores son fabricados por difusión. Definición 1 Es un dispositivo semiconductor de cuatro capas de estructurapnpn con 3 uniones pn. Tiene tres términales, ánodo, cátodo y compuerta.

A A p n G K K Compuerta G p n

Anodo

J1 J2 J3

Cátodo

Figura 1: Símbolos del tiristor y tres uniones pn. Cuando el voltaje del ánodo se hace positivo con respecto al cátodo, las uniones J1 y J3 tienen polarización directa o positiva. La unión J2 tiene polarización inversa, y sólo fluirá una pequeña corriente defuga al ánodo al cátodo. Se dice entonces que el tiristor está en condición de bloqueo directo o en estado desactivado llamándose a la corriente de fuga corriente de estado inactivo ID . Si el voltaje ánodo-cátodo VAK se incrementa a un valor lo suficientemente grande, la unión J2 polarizada inversamente entrará en ruptura. Esto se conoce como ruptura por avalancha y el voltaje correspondiente sellama voltaje de ruptura directa VBO.

Figura 2: Curva característica de voltaje-corriente de un tiristor (SCR).

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Dado que las uniones J1 y J3 ya tienen polarización directa, habrá un movimiento libre de portadores a través de las tres uniones, que provocará una corriente corriente directa del ánodo. Entonces el dispositivo está en estado de conducción o activado. La corriente del ánodo debeser mayor que un valor conocido como corriente de enganche IL , a fin de mantener la cantidad requerida de flujo de portadores a través de la unión; de lo contrario ,al reducirse el voltaje VAK , el dispositivo regresará a la condición de bloqueo. La corriente IL es el valor mínimo requerida para mantener el tiristor en estado de conducción inmediatamente después de que ha sido activado y se haretirado la señal de la compuerta. Una vez que el tiristor es activado, se comporta como un diodo en conducción y no hay control sobre el dispsitivo. El tiristor seguirá conduciendo, porque en la unión J2 no exista una región de agotamiento debida a movimientos libre de los portadores. Sin embargo, si se reduce la corriente directa del ánodo por debajo de un nivel conocido como corriente demantenimiento IH , se genera una región de agotamiento alrededor de la unión J2 debida al número reducido de portadores; el tiristor estará en estado de bloqueo. La corriente de mantenimiento es del orden de los miliamperios y es mayor que la corriente de enganche (IL ›IH ). La corriente de mantenimiento IH es la corriente del ánodo mínima para mantener el tiristor en estado de regimen permanente. Untiristor se puede activar aumentado el voltaje directo de VAK más allá de VBO , pero esta forma de activarlo puede ser destructiva. ACTIVACION DEL TIRISTOR Un tiristor se activa incrementando la corriente del ánodo. Esto se puede lograr mediante: Corriente de compuerta.- Si un tiristor está polarizado en directa, la inyección de una IG al aplicar un voltaje positivo de compuerta entre la compuerta ylas términales activará al tiristor. Conforme se aumenta la corriente de compuerta, se reduce el voltaje de bloqueo directo. Después de la aplicación de la señal de compuerta, existe un retraso llamado tiempo de activación ton entre la aplicación de la señal de la compuerta y la conducción de un tiristor. ton se define como el intervalo de tiempo entre el 10 % de IG (0.1 IG ) y el 90 % de lacorriente activa del tiristor en régimen permanente (0.9 IT ). ton es la suma del tiempo de retraso td y el tiempo de elevación tr . td se define como el intervalo de tiempo entre el 10 % de la corriente de compuerta (0.1 IG ) y el 10 % de la corriente activa del tiristor (0.1 IT ). tr es el tiempo requerido para que la corriente del ánodo se eleve del 10 % del estado activo (0.1 IT ) al 90 % de la...