Electronica

TEMA:

CIRCUITO DE CONTROL DE COMPUERTA CON UJT PARA SCR

OBJETIVO GENERAL

Diseñar un circuito que permita realizar el disparo de un SCR mediante el uso de UJT y de esta forma manejar una carga de potencia en AC.

OBJETIVOS SECUNDARIOS

Obtener las señales en dominio del tiempo, de todos los parámetros de interés para su posterior análisis.

Implementar el circuito de disparo,medir los valores de corriente y voltaje, y compararlos con los obtenidos teóricamente.

Tomar formas de onda con el osciloscopio en los terminales del UJT, analizar cada una de ellas para someter al mismo a una evaluación de su funcionamiento.

MARCO TEÓRICO

UJT TRANSISTOR MONO UNIÓN

El transistor UJT (transistor de uni-juntura - Unijunction transistor) es un dispositivo con unfuncionamiento diferente al de otros transistores. Es un dispositivo de disparo. Es un dispositivo que consiste de una sola unión PN.

Físicamente el UJT consiste de una barra de material tipo N con conexiones eléctricas a sus dos extremos (B1 y B2) y de uan conexión hecha con un conductor de aluminio (E) en alguna parte a lo largo de la barra de material N.

En el lugar de la unión el aluminiocrea una región tipo P en la barra, formando asi una unión PN.














Ilustración UJT
* Hoja de características del UJT 2N2646 en ANEXOS.

SCR (Rectificador Controlado de Silicio)

Es un dispositivo semiconductor bi-estable formado por tres uniones PN con la disposición PNPN. Está formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y Puerta. La conducciónentre ánodo y cátodo es controlada por el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional (sentido de la corriente es único), conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez.

Estructura SCR Símbolo universal SCR

* Hoja de especificaciones del SCR utilizado en ANEXOS
Uso del UJT para disparo de SCR

Se aplicaran conocimientos adoptados en las prácticas anteriores acercadel principio de disparo de UJT, y en este caso se aplicaran en el dispositivo de potencia SCR.

Los parámetros de compatibilidad entre el UJT y el SCR que favorecerán nuestra práctica se detallan a continuación:

1. Un punto muy importante a considerar es la salida tipo impulso que produce el UJT ya que es optima para que el SCR conduzca sin exceder la capacidad de disipación de potencia.2. Consideraremos también la capacidad de estabilidad que posee el UJT en un rango de temperatura considerable. Así anulamos la inestabilidad en temperatura del SCR.

RECOLECCIÓN DE DATOS

1. Lista de elementos eléctricos

Tabla 1 Lista de elementos

Cantidad | Elemento | Características |
1 | UJT | 2N2646* |
1 | SCR | C106XX |
1 | Diodo Zener | 20V/1W |
1 | capacitor |0,082uF cerámico |
1 | Resistencia | 22k Ω |
1 | Resistencia | 1k Ω |
1 | Resistencia | 10kΩ |
1 | Resistencia | 470Ω |
2 | Resistencia | 100Ω |

2. Elementos de alimentación y medición
 Multímetro digital (óhmetro, voltímetro y amperímetro).
 Fuente de alimentación de AC.
 Osciloscopio.

DISEÑO DEL CIRCUITO
1. Para el diseño de este circuito uno de los parámetros aconsiderar es que el circuito será alimentado con el voltaje AC (Vrms=110V). Los valores a determinar son en base a la siguiente figura:

Para empezar adoptamos los parámetros del UJT 2N2646 que se obtienen de su hoja de datos:
rBB=5KΩ ; VV=2,5V ; IV=4mA ; IP=5uA ;ɳ=0.655
Ahora partiendo de la expresión:
IR1=VZR2+rBB+R1
Donde tanto R2 como R1 son despreciables, puesto que ambas son mucho menoresque rBB. Por lo tanto podemos asumir que:
20V≤Vz≤24V
VZ=20V
IR1=VZrBB=20V5K=4mA
Ahora, la caída de tensión en R1, antes de cualquier disparo siempre es menor a 0.3V. Entonces tenemos:
R1=VR1IR1=0.34*10-3=75Ω
Aproximando a los valores normalizados tendremos entonces:
R1=100Ω
Recordemos que los valores de RE mín. y RE max. están determinados por el fabricante y debemos considerar las...