InformeTP2

UTN Facultad Regional Córdoba 2009
Ingeniería Electrónica
Electrónica de Potencia

Bongiovanni Pablo, Cosiansi Fernando,
Guanuco Luis, Sansó Marco,
Vassia Gonzalo

Control de ángulo de conducción de Tiristores “SCR/TRIAC”

1. SCR
El rectificador controlado de silicio (SCR) es un dispositivo pnpn de 4 capas, en las cuales
tiene tres terminales: ánodo, cátodo y compuerta.
El SCR tiene dos estadosposibles de operación. El estado de apagado actúa idealmente
como un circuito abierto entre el ánodo y cátodo; en realidad, en vez de haber un circuito
abierto existe una impedancia muy alta. En el estado de encendido, el SCR actúa como
un corto circuito del ánodo al cátodo; en realidad se tiene una pequeña resistencia en
directa. La estructura y símbolo se puede apreciar en la figura 1.

Figura 1Funcionamiento básico del SCR
La operación del SCR puede entenderse mejor si su estructura interna pnpn se concibe
con un arreglo de dos transistores:
Encendido del SCR: cuando la corriente de compuerta IG es cero, en este
estado la resistencia entre el ánodo y cátodo es muy elevada lo que se asemeja a
un interruptor abierto. Cuando se aplica un pulso de corriente positivo de corriente
(disparo)a la compuerta ambos transistores se enciende, la Ib2 enciende a
Q 2 , proporcionando una trayectoria para Ib1 hacia el colector de Q 1 ,
encendiendo así al Q 1 . La corriente de colector de Q 1 proporciona corriente
de base adicional para el Q 2 , que continua en conducción hasta que el pulso de
disparo se remueve de la compuerta. Mediante esta acción regenerativa, el Q 2
sostiene la conducciónsaturada del Q 1 proporcionando una trayectoria para Ib1;
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a su vez, el Q 1 sostiene una conducción saturada del Q 2 , proporcionando
una trayectoria para el Ib2 .
De esta manera, el dispositivo permanece encendido (se amarra una vezque se le
dispara); en este estado la resistencia muy baja entre el ánodo y cátodo puede
aproximarse por un interruptor cerrado.
El SCR también puede encenderse sin dispar la compuerta, mediante un
incremento en el voltaje ánodo cátodo hasta un valor que exceda al voltaje de
ruptura en directa. El voltaje de ruptura en directa decrece cuando IG aumenta
por arriba de cero. Finalmente se alcanza unvalor de IG en el cual el SCR se
enciende en un voltaje ánodo- cátodo muy bajo. Así como puede verse la corriente
de la compuerta controla el valor del voltaje en directa necesario para el encendido.
Apagado del SCR: cuando la compuerta regresa a 0 V después de removerse el
pulso de disparo, el SCR no puede apagarse y permanece en la región de
conducción directa. La corriente del ánodo debe caerpor debajo del valor de la
corriente de retención, IH, con objeto que puede ocurrir el apagado. Hay 2 métodos
básicos para apagar el SCR:
1. Interrupción de la corriente del ánodo: esta puede interrumpirse mediante un
arreglo de conmutación momentánea en serie o en paralelo. El interruptor en
serie reduce simplemente a cero la corriente del ánodo y provoca que se
apague el SCR. El interruptor enparalelo aleja parte de la corriente total del
SCR reduciendo así la corriente del ánodo hasta un valor inferior a IH .
2. Conmutación forzada: requiere básicamente forzar a la corriente de manera
momentánea a través del SCR, en dirección opuesta a la conducción
directa, de modo que la corriente en directa neta se produzca por abajo del
valor de retención.

Definiciones de hoja de datos
Corrientemedia If s m : es el valor que puede alcanzar una punta de corriente ánodocátodo de forma accidental, esto transitoriamente y no de modo recurrente ( I f s m ).
Corriente máxima de puerta, IGfs : la corriente máxima de puerta se simboliza IGfs y
es el valor máximo instantáneo que puede alcanzar un pico de corriente en el electrodo de
mando del tiristor.
Tensión directa de disparo, V d : la tensión...