SCR

Unidad 3. Circuitos de Control de Potencia
Objetivo de las
• O

www.inacap.cl

Unidad 3. Circuitos de Control de Potencia
El rectificador controlado de silicio (SCR)
• O

www.inacap.cl

Unidad 3: Circuitos de Control de Potecnia
El rectificador controlado de silicio (SCR)
1 Construcción y encapsulado
2 Funcionamiento en bloqueo
6.2.1 Bloqueo directo.
6.2.2 Bloqueo inverso.
6.2.3 Característicaseléctricas y pérdidas

3 Funcionamiento en conducción
6.3.1 Circuito equivalente y características eléctricas
6.3.2 Cálculo de pérdidas

4 Disparo del tiristor
6.4.1 Por tensión excesiva
6.4.2 Por derivada de tensión
6.4.3 Por radiación electromagnética
6.4.4 Por impulso de puerta. Características y tiempos de disparo.
6.4.5 Circ. de disparo. Dispositivos, transf. de impulsos y optoacoplador

5Bloqueo del tiristor.
6.5.1 Formas de bloqueo: estático y dinámico.
6.5.2 Métodos de bloqueo: FIT y FIC

6 Uso de los datos de catálogo de fabricantes.
7 Otros Tiristores w w w . i n a c a p . c l

Tiristores
1 El SCR. Introducción. Estructura y encapsulado
Tiristores: semiconductores que se caracterizan por tener más de 2 uniones y más
de 3 zonas con dopados distintos

SCR:
Sillicon ControlledRectifier
Unidireccional

LASCR
Light Activated SCR
Unidireccional

GTO:
Gate Turned-Off SCR
Unidireccional

MCT:
MOSFET Controlled Thyristor
Unidireccional

www.inacap.cl

DIAC
Diode for Alternate Current
Diodo de alterna
Bidireccional

TRIAC:
Triode for Alternate Current
Tiristor de alterna
Bidireccional

Tiristores
6.1 El SCR. Introducción. Estructura y encapsulado
Estructura
PUERTA

uAK
ÁNODOiT
K

A
PUERTA

CÁTODO

iG
G

A

K

Zona de
P puerta

CÁTODO

Z. de cátodo

N

Zona de bloqueo

P

Zona de ánodo
ÁNODO

G

Estructura de cuatro capas (PNPN) con dos estados estables (conducción y bloqueo).
Unión PN zona de cátodo-zona de puerta: UNIÓN CATÓDICA
Unión PN zona de bloqueo-zona de puerta: UNIÓN DE CONTROL
Unión PN zona de bloqueo-zona de ánodo: UNIÓN ANÓDICA
Bajo ciertas condiciones,podemos “quitar” la unión de control

www.inacap.cl

N

Tiristores
1 El SCR. Introducción. Estructura y encapsulado
Construcción: Fabricación mediante DIFUSIÓN o crecimiento epitaxial

“Electrónica de Potencia”, Martínez, S., Gualda, J.A.; Ed. Thomson, © 2006.

www.inacap.cl

Tiristores
1 El SCR. Introducción. Estructura y encapsulado
Encapsulados
DO 208 AC
Cobre

Ánodo

Tugsteno
Au - Sb
Cápsulametálica

Pastilla
Aluminio

Cierre
aislante

Tugsteno

Puerta
Cátodo

Cobre

ww
. i n a cMartínez,
a p . cS.,
l Gualda, J.A.; Ed. Thomson, © 2006.
“Electrónica
dew
Potencia”,

Tiristores
1 El SCR. Introducción. Estructura y encapsulado
Encapsulados

TO 209 AD
B7

(500 V 100A)

TO 200 AF
B 20

(1300 V 1800A)

www.inacap.cl

TO 208 AC
B2

(500 V 24A)

2 Bloqueo del SCR
Bloqueo directo:
A

RL
AuAK

G
RG

K

RL

VCC

uAK

G

ÁNODO

VCC

P
N
P

RG
K

• La unión de control está polarizada inversamente.
• Se tiene una corriente de fugas directa.
www.inacap.cl

N
PUERTA

CÁTODO

Tiristores
6.2 Bloqueo del SCR
Bloqueo inverso:
A

RL
A
-uAK

G
RG

K

-uAK
VCC

RL

ÁNODO

VCC

P
N

G

P

RG
K

• La unión anódica está polarizada inversamente.
• Se tiene una corriente de fugas inversa.www.inacap.cl

N
PUERTA

CÁTODO

Lección 6: Tiristores
6.2 Bloqueo del SCR
Características del bloqueo directo
iT

VDWM VDSM
VDRM VDO

VAK

Tensión de trabajo directa (VDWM): Máxima tensión directa que puede ser soportada de forma
continuada sin peligro de calentamiento por avalancha.
Tensión de pico repetitivo directa (VDRM): Máxima tensión directa que puede ser soportada en
picos de 1ms repetidos cada 10ms por tiempo indefinido.
Tensión de pico único directa (VDSM): Máxima tensión directa que puede ser soportada una
sola vez cada 10 minutos o más, con duración de pico de 10ms.
Tensión de ruptura directa (VDO): Si
el a
diodo
entra
w es
w alcanzada,
w.inac
p.c
l en conducción sin dañarse.

Tiristores
6.2 Bloqueo del SCR
Características del bloqueo inverso
iT
VBR

VRRM

VRSM

VRWM
VDWM VDSM
VDRM...