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Publicado: 15 de noviembre de 2010
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EL TIRISTOR Y EL TRIAC |
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ARTÍCULO ACTUALIZADO 2010
José Luis Giordano
Septiembre 19, 2006 (Última revisión: Julio 12, 2010)
1-QUÉ ES
Este artículo trata de los dos más importantes componentes electrónicos de conmutación. Un SCR o TIRISTOR (thyristor en inglés) es un componente electrónicorectificador de estado sólido de 3 terminales: ánodo (A), cátodo (K) y un electrodo de control denominado puerta (G, gate), desarrollado por la General Electric (U.S.A.) en 1957 (10 años después de la invención del transistor bipolar de unión).
Es un dispositivo rectificador unidireccional (es decir, que deja circular la corriente eléctrica en un solo sentido: desde A hacia K como un diodorectificador semiconductor), pero además del estado "on" (cerrado, conduciendo) del diodo común, tiene un segundo estado estable: "off" (cortado, abierto, sin conducir). Si el voltaje VGK entre G y K es el adecuado, conduce desde A hacia K.
Su nombre "SCR" (Silicon Controlled Rectifier) proviene de ser como un rectificador de silicio, pero controlado a través de G. Es la versión en estado sólido delas antiguas válvulas termoiónicas llamadas thyratron, y de ahí su nombre "thyristor": thyratron y transistor.
La versión para corriente alterna (AC, Altern Current) del tiristor es el TRIAC. Mientras que el tiristor es un diodo controlado y por lo tanto, en general se utiliza en circuitos de control de corriente continua (DC, Direct Current), el triac es como un tiristor bidireccional, parautilizar en circuitos AC.
Los terminales del triac en vez de K y A se denominan "terminal principal 1" (Main Terminal 1, MT1) y "terminal principal 2" (MT2), o simplemente "terminales 1 y 2", T1 y T2 (El electrodo de control también se denomina puerta, G, como en el tiristor).
Si el voltaje VG1 entre G y T1 es suficientemente positivo, en el primer semiciclo AC con VAK positivo (sentido"directo" o forward) conduce desde T2 hacia T1 (como lo haría un tiristor). Pero en el otro semiciclo VAK negativo (sentido "inverso" o reverse), si el voltaje VG1 es suficientemente negativo, el triac también conduce al revés, desde T1 hacia T2.
En la Figura siguiente se muestra el símbolo del SCR y el símbolo del triac, en circuitos básicos donde una fuente DC y otra AC "alimentan" a una cargaa través del respectivo dispositivo de conmutación.
En la parte inferior derecha se muestran dos tiristores conectados en "anti-paralelo" (back-to-back), indicando que la función del triac puede ser implementada con dos SCRs de ese modo.
Fig. 1: Se muestran los símbolos del thyristor y del triac en 2 esquemas básicos, donde una fuente DC y otra AC alimentan una carga a través de estosdispositivos de conmutación (se han omitido los circuitos de disparo).
2-PARA QUÉ SIRVE
Además de la función de rectificación controlada del tiristor, éste y el triac sirven como dispositivos de conmutación de estado sólido en DC y en AC respectivamente. Es decir, son como interruptores (switches) pero compactos y pequeños, sin calefactor y de bajo consumo, rápidos y silenciosos, sin partes móvilesni contactos electromecánicos, sin chispas ni necesidad de mantención, y que además pueden controlarse electrónica y ópticamente.
Estos componentes se utilizan en circuitos muy diferentes, como por ejemplo controles de velocidad de motores, regulador de intensidad de iluminación de ampolletas (dimmers y luces "psicodélicas"), para activar sistemas de protección, o en convertidores de voltajepara viajes, cargadores de baterías, magnetizadores de imanes, relays de estado sólido (SSRs), controles de temperatura de hornos y de potencia de calefactores.
3-DE QUÉ ESTÁ HECHO
El tamaño de un SCR o de un TRIAC puede ser relativamente pequeño o grande, ya que como en el caso de los transistores y los circuitos integrados en general, el encapsulado (que es lo que vemos desde fuera)...
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EL TIRISTOR Y EL TRIAC |
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ARTÍCULO ACTUALIZADO 2010
José Luis Giordano
Septiembre 19, 2006 (Última revisión: Julio 12, 2010)
1-QUÉ ES
Este artículo trata de los dos más importantes componentes electrónicos de conmutación. Un SCR o TIRISTOR (thyristor en inglés) es un componente electrónicorectificador de estado sólido de 3 terminales: ánodo (A), cátodo (K) y un electrodo de control denominado puerta (G, gate), desarrollado por la General Electric (U.S.A.) en 1957 (10 años después de la invención del transistor bipolar de unión).
Es un dispositivo rectificador unidireccional (es decir, que deja circular la corriente eléctrica en un solo sentido: desde A hacia K como un diodorectificador semiconductor), pero además del estado "on" (cerrado, conduciendo) del diodo común, tiene un segundo estado estable: "off" (cortado, abierto, sin conducir). Si el voltaje VGK entre G y K es el adecuado, conduce desde A hacia K.
Su nombre "SCR" (Silicon Controlled Rectifier) proviene de ser como un rectificador de silicio, pero controlado a través de G. Es la versión en estado sólido delas antiguas válvulas termoiónicas llamadas thyratron, y de ahí su nombre "thyristor": thyratron y transistor.
La versión para corriente alterna (AC, Altern Current) del tiristor es el TRIAC. Mientras que el tiristor es un diodo controlado y por lo tanto, en general se utiliza en circuitos de control de corriente continua (DC, Direct Current), el triac es como un tiristor bidireccional, parautilizar en circuitos AC.
Los terminales del triac en vez de K y A se denominan "terminal principal 1" (Main Terminal 1, MT1) y "terminal principal 2" (MT2), o simplemente "terminales 1 y 2", T1 y T2 (El electrodo de control también se denomina puerta, G, como en el tiristor).
Si el voltaje VG1 entre G y T1 es suficientemente positivo, en el primer semiciclo AC con VAK positivo (sentido"directo" o forward) conduce desde T2 hacia T1 (como lo haría un tiristor). Pero en el otro semiciclo VAK negativo (sentido "inverso" o reverse), si el voltaje VG1 es suficientemente negativo, el triac también conduce al revés, desde T1 hacia T2.
En la Figura siguiente se muestra el símbolo del SCR y el símbolo del triac, en circuitos básicos donde una fuente DC y otra AC "alimentan" a una cargaa través del respectivo dispositivo de conmutación.
En la parte inferior derecha se muestran dos tiristores conectados en "anti-paralelo" (back-to-back), indicando que la función del triac puede ser implementada con dos SCRs de ese modo.
Fig. 1: Se muestran los símbolos del thyristor y del triac en 2 esquemas básicos, donde una fuente DC y otra AC alimentan una carga a través de estosdispositivos de conmutación (se han omitido los circuitos de disparo).
2-PARA QUÉ SIRVE
Además de la función de rectificación controlada del tiristor, éste y el triac sirven como dispositivos de conmutación de estado sólido en DC y en AC respectivamente. Es decir, son como interruptores (switches) pero compactos y pequeños, sin calefactor y de bajo consumo, rápidos y silenciosos, sin partes móvilesni contactos electromecánicos, sin chispas ni necesidad de mantención, y que además pueden controlarse electrónica y ópticamente.
Estos componentes se utilizan en circuitos muy diferentes, como por ejemplo controles de velocidad de motores, regulador de intensidad de iluminación de ampolletas (dimmers y luces "psicodélicas"), para activar sistemas de protección, o en convertidores de voltajepara viajes, cargadores de baterías, magnetizadores de imanes, relays de estado sólido (SSRs), controles de temperatura de hornos y de potencia de calefactores.
3-DE QUÉ ESTÁ HECHO
El tamaño de un SCR o de un TRIAC puede ser relativamente pequeño o grande, ya que como en el caso de los transistores y los circuitos integrados en general, el encapsulado (que es lo que vemos desde fuera)...
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