Electronica


TRABAJO PRACTICO Nº4: TIRISTORES
Rectificador controlado de silicio (RCS)
El rectificador controlado de silicio (en inglés SCR: Silicon Controlled Rectifier) es un tipo de tiristor formado por cuatro capas de material semiconductor con estructura PNPN o bien NPNP. El nombre proviene de la unión de Tiratrón (tyratron) y Transistor

Símbolo del tiristor




Un SCR posee tresconexiones: ánodo, cátodo y puerta. La puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo. Funciona básicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la corriente en un solo sentido. Mientras no se aplique ninguna tensión en la puerta del SCR no se inicia la conducción y en el instante en que se aplique dicha tensión, el tiristor comienza a conducir.El pulso de disparo ha de ser de una duración considerable, o bien, repetitivo. Según se atrase o adelante éste, se controla la corriente que pasa a la carga. Una vez arrancado, podemos anular la tensión de puerta y el tiristor continuará conduciendo hasta que la corriente de carga disminuya por debajo de la corriente de mantenimiento. Trabajando en corriente alterna el SCR se desexcita en cadaalternancia o semiciclo. Trabajando en corriente continua, se necesita un circuito de bloqueo forzado.
Cuando se produce una variación brusca de tensión entre ánodo y cátodo de un tiristor, éste puede dispararse y entrar en conducción aún sin corriente de puerta. Por ello se da como característica la tasa máxima de subida de tensión que permite mantener bloqueado el SCR. Este efecto se producedebido al condensador parásito existente entre la puerta y el ánodo.
Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia, en el campo del control, debido a que puede ser usado como interruptor de tipo electrónico.
Curvas características del Tiristor
Para comprender mejor la explicación dada hasta este momento sobre el funcionamiento del tiristor, será conveniente que veamos la curvacaracterística de este componente, al igual que hicimos en la sección del diodo con dicho semiconductor, ya que esta curva nos va a aclarar posibles dudas sobre el modo de comportarse el tiristor.
Esta curva la podemos ver en el gráfico como un tiristor imaginario, que podemos comparar, para la mejor comprensión, con la curva característica del diodo. Ahora, vemos representadas en primer lugar lascaracterísticas que presenta el tiristor en estado de paso de corriente directa. Hay inicialmente, una característica de bloqueo en el momento del paso de la corriente en sentido directo, que viene representado por toda la línea A. Aquí crece la tensión directa sin que el tiristor permita el paso de la corriente.
Pero cuado esta alcanza un determinado punto conocido con el nombre de tensión deoperación, el tiristor permite el paso de la corriente en sentido directo, lo que se representa por la línea ascendente B. Ahora la corriente de paso directo es elevada.
Cuando la corriente directa desciende de valor se mantiene hasta la llamada corriente de retención o corriente de mantenimiento (C), por debajo de la cual se interrumpe el paso de la corriente en sentido directo.
En el sentidoinverso, el tiristor se comporta como un diodo normal, es decir, impidiendo el paso de la corriente, aunque posee, al igual que el diodo Zener, un acodamiento en la curva característica a la cual, no obstante y en servicio normal, no suele llegarse.
De acuerdo con lo dicho, vemos que el tiristor de un modo parecido a un diodo normal si no fuera por la 'falla' que se produce en su curva característicalos puntos O-C-D, como se ve en el segundo gráfico en donde la corriente debe sufrir como un disparo para conseguir el paso en el sentido directo. En realidad, cuando la tensión entre ánodo y cátodo crece a partir de cero (ahora nos referimos a una tensión nula entre electrodo de gobierno y cátodo) el punto representativo se desplaza por la curva O-C hasta obtener el valor V2 de la tensión con...