Tiristores

Índice

1. Interruptor controlado de silicio (SCS) 3

1.1 Estructura y simbología 3

1.2 Operación del SCS 4

1.3 Aplicaciones 5

2. SCR activado por luz (LASCR) 5

2.1 Estructura y simbología 5

2.2 Aplicaciones 6

3. Interruptor controlado por compuerta (GTO) 6

3.1 Estructura y simbología 6

3.2 Aplicaciones 7

Bibliografía 7

1. Interruptor controlado desilicio (SCS)

1.1 Estructura y simbología

El SCS (sillicon controlled switch) se le llama a veces tiristor tetrodo. Es un dispositivo de cuatro capas similar al SCR. El SCS tiene cuatro terminales como se muestra en la figura 1.
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Figura 1. Estructura y símbolo del SCS

El interruptor controlado de silicio (SCS) es un tiristor con una compuerta adicional. Puede usarse como untiristor, pero que se dispará con pulsos positivos o negativos en cualquiera de las compuertas. Sin embargo, también puede pasar al estado de no conducción aplicando pulsos a las compuertas.

Un SCS consiste en una estructura de cuatro capas cuyas cuatro regiones semiconductoras son accesibles. El dispositivo puede ser considerado como un circuito integrado con sendos transistores npn y pnpconectados como un par de realimentación positiva. Siendo accesibles las cuatro regiones, la realimentación positiva es fácilmente controlada, y el dispositivo puede ser accionado como un amplificador lineal de elevada ganancia de C.D. o como un interruptor.

El SCS es semejante en construcción al SCR. Sin embargo, el SCS tiene dos terminales de compuerta, como se muestra en la figura 2: la compuerta delcátodo y la compuerta del ánodo. El SCS puede encenderse y apagarse usando cualquiera de sus terminales de compuerta. El SCR puede encenderse usando sólo su terminal de compuerta. Normalmente el SCS se encuentra disponible sólo en rangos de potencia menores que las del SCR.

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Figura 2. Tiristor : nomenclatura de terminales

La operación básica del SCS puede comprenderse refiriéndoseal equivalente con transistores que se muestra en la figura 3. Se supone que ambos Q1 y Q2 están apagados y que, por lo tanto, el SCS no conduce. Un pulso positivo en la compuerta anódica lleva al Q2 hacia la conducción y proporciona así una trayectoria para la corriente de base al Q1. Cuando éste se enciende, su corriente de colector proporciona excitación de base al Q2, manteniendo así el estadoencendido del dispositivo. Esta acción regenerativa es la misma en que el proceso de encendido del SCR y el diodo Shockley y se ilustra en la figura 3 (a).

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Figura 3. Equivalencia del SCS con transistores: (a) paso a encendido: pulso positivo (b) paso a apagado: pulso positivo en GK o negativo en GA en GA o negativo en GK

1.2 Operación del SCS

El SCS también puede encenderse conun pulso negativo en la compuerta del ánodo, como se muestra en la figura 3(b). Esto energiza al Q1 hacia conducción, en el que a su vez proporciona corriente de base para el Q2. Una vez que el Q2 está encendido, proporciona una trayectoria para la corriente de base del Q1, sosteniendo así el estado encendido.

Para apagar SCS se aplica un pulso positivo a la compuerta del ánodo. Esta acciónpolariza e inversa a la unión base-emisor del Q1 y lo apaga. El Q2 a su vez, se apaga y el SCS deja de conducir como se muestra en la parte (b). El SCS tiene comúnmente un tiempo de apagado más rápido que el SCR.

Además del pulso positivo en la compuerta del ánodo o el negativo en la del cátodo, existen otros métodos para apagar un SCS. Las figuras 4 (a) y 4(b) muestran los métodos de conmutaciónpara reducir la corriente del ánodo abajo del valor de retención. En cada caso, el transistor opera como un interruptor. El interruptor transistorizado reduce la IA debajo de IH y apaga al SCS.

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Figura 4. (a) El interruptor en serie apaga al SCS (b) El interruptor en paralelo apaga al SCS

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Figura 5. SCS: (a) – (b) estructura interna (c) modelo equivalente con transistores...