Practica 3

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
INGENIERÍA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

Laboratorio de Electrónica II



Grupo:
6AM7
Integrantes:
Blanco Almazán Nallely Elizabeth
Navarro Ramirez Luis Fernando
Tovar Cruz Marisol
Zavala Gómez David
Práctica 3:
”CIRCUITOS DE ACTIVACIÓN PARA RECTIFICADORES CONTROLADOS DE SILICIO “PRÁCTICA 3
”CIRCUITOS DEACTIVACIÓN PARA RECTIFICADORES CONTROLADOS DE SILICIO “
1.-OBJETIVO
Realizar distintos circuitos que permitan observar las diferentes formas de activar un rectificador controlado de silicio (SCR, del inglés Silicon Controlled Rectifier), comprobando el modo de trabajo de este semiconductor, con un enfoque a aplicaciones en el área de control.
2.-INFORMACIÓN PRELIMINAR
La aparición del tiristor, o másconcretamente rectificador controlado de silicio (SCR), ha materializado un cambio decisivo tanto en la concepción como en la realización de inversores y conversores de potencia eléctrica.
El SCR está constituido por cuatro capas de silicio dopadas alternativamente con impurezas del tipo P y del tipo N, como se indica en la figura 3.1a, estando su símbolo representado en la figura 3.1b y sucircuito equivalente en la figura 3.1c.

Figura 3.1 SCR: a) Estructura básica, b) Símbolo, c) Circuito equivalente
Activación o disparo de un tiristor
Existen cuatro maneras de poner a un tiristor en estado de conducción:
a Activación o disparo por puerta: El método más común para disparar un tiristor es la aplicación de una corriente en su puerta. Los niveles de tensión y corriente de disparo en lapuerta deben tener un rango de valores comprendido dentro de una zona de disparo de seguridad. Si se sobrepasa es limite puede no dispararse el tiristor o puede deteriorarse el dispositivo; por ejemplo, para el 2N5060 la máxima potencia eficaz que puede soportar la puerta es W. Gráficamente en la figura 3.2 se muestra la forma típica de esa zona de seguridad de disparo del SCR TF521S de SankenElectric; donde puede observarse su elevada dependencia con la temperatura. Este tiristor soporta corrientes de hasta A y la corriente máxima de disparo es mA a 25°C para un V. Otro ejemplo es el C701 de SPCO capaz de soportar 1300 A con una corriente mA. Además, el disparo debe tener una duración dependiente del tiristor con valores típicos de 1µs para que resulte eficaz. El tiempo de conexión o deactivación es el tiempo que tarda en conducir el tiristor desde que se ha producido el disparo. Los valores típicos de tiristores comerciales están alrededor de 1 a 3µs, aunque para aplicaciones especiales como son los moduladores de impulsos de radar se fabrican tiristores por debajo de 100 ns.







Figura 3.2 Zona de seguridad de disparo del SCR TF521S
b Activación o disparo por luz: Un hazluminoso dirigido hacia una de las uniones del tiristor provoca su disparo. Son los dispositivos conocidos como foto-SCR o LASCR y sus derivados (foto-TRIAC, opto-TRIAC, etc.). El SP-101 de Sunpower es un ejemplo típico de un LASCR de 2ª que precisa de una radiación luminosa efectiva de 24 mW/cm2 con una longitud de 850 nm para su activación.
c Activación por tensión de ruptura.Un aumento de latensión ánodo-cátodo puede provocar fenómenos de ruptura que activa el tiristor, Esta tensión de ruptura directa () solamente se utiliza como método para disparar los diodos de cuatro capas.
d Disparo por aumento de dv/dt: Un rápido aumento de la tensión directa de ánodo cátodo puede producir una corriente transitoria de puerta que active el tiristor. Generalmente se elimina este problema utilizandocircuitos de protección basados en R, C o L (figura 3.3). Valores típicos de dv/dt están comprendidos entre 5V/µs a 500V/µs.


Figura 3.3 Circuitos de protección contra transitorios de a) Tensión y b) Corriente
Existe una gran variedad de aplicaciones de potencia basada en los tiristores como elementos de control. Su propiedad de conmutación de corte a conducción y viceversa resulta muy útil...