tiristores

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE INGENIERÍA
Electrónica Básica

TIRISTORES
La palabra tiristor viene del griego y significa “puerta”, puesto que se comporta como una puerta que se abre y permite el paso de la corriente a través de ella, es dispositivo semiconductor que utiliza realimentación interna para producir un nuevo tipo deconmutación. Los tiristores más importantes son los rectificadores controlados de silicio (SCR. Silicon Controlled Rectifer) y el triac, al igual que los FET pueden conmutar grandes corrientes. Por ello la principal aplicación de estos dispositivos es el control, de grandes corrientes de carga para motores, calentadores, sistemas de iluminación y otras cargas semejantes.
EL DIODO DE CUATRO CAPASEl funcionamiento del tiristor se puede explicar mediante el circuito equivalente que se ve en la figura 15-1a. Obsérvese que el transistor superior, Q1, es un dispositivo pnp, y el inferior, Q2, es un dispositivo npn. El colector de Q1, excita la base Q2, y el de Q2 lo hace con base de Q1.
Realimentación positiva
Debido a la peculiar conexión de la Figura 15-1a, aparece una realimentaciónpositiva, Un cambio en la corriente de base Q2, se amplifica y retorna al mismo punto a través de Q1 para aumentar el cambio original. Esta realimentación positiva continúa cambiando la corriente de base de Q2 hasta que ambos transistores llegan a saturación o a corte. Por ejemplo, si la corriente de base de Q2 se incrementa, aumenta la corriente de colector de Q2. Este aumento y realimentación en lascorrientes continúa hasta que ambos transistores se saturan. Entonces, el circuito actúa como un interruptor cerrado (Fig. 15-1b).
Pero si algo ocasiona que la corriente de base Q2, disminuya, la corriente de colector de Q2 decrecerá. Este hecho reduce la corriente de base de Q1 y, a su vez habrá menos corriente de colector Q1, lo que hace disminuir la corriente de Q2 aún más. Estarealimentación positiva continúa hasta que ambos resistores se cortan. Esta vez el circuito actúa como un interruptor abierto (Fig. 15-1c).
El circuito de la Figura 15-1a es estable en cualquiera de los estados: cerrado o abierto. Permanecerá en uno de ellos indefinidamente. Si el interruptor se cierra, se mantendrá cerrado hasta que algo cause que las corrientes disminuyan. Si está abierto, persistirá asíhasta que también algo obligue a las corrientes a aumentar. Debido a que el circuito puede permanecer en cualquiera de ambos estados indefinidamente, se denomina latch (que significa “pestillo”).

Como cerrar un latch
La Figura 15-2a muestra un latch conectado a una resistencia de carga con una fuente de alimentación de Vcc. Se supone que el latch está abierto, como se observa en la figura 15-2b.Puesto que no hay corriente a través de la resistencia de carga, la tensión de salida es igual a la tensión de la fuente, lo que indica que el punto de funcionamiento está en el extremo inferior de la recta de carga (Fig. 15-2d).

La única forma de cerrar el latch de la Figura 15-2b es mediante una tensión de cebado. Esto significa utilizar una tensión de alimentación Vcc suficientementegrande como para llevar a ruptura el diodo colector de Q1. Como la corriente de colector Q1 aumenta la corriente de base de Q2, empezará la realimentación positiva. Este hecho lleva a ambos transistores a saturación, como se describió previamente. Cuando están saturados, ambos transistores aparecen, de forma ideal, como cortocircuitos y el latch está cerrado (Fig. 15-2c). Idealmente, el latch tiene unatensión nula a través de él cuando está cerrado y el punto de funcionamiento está en el extremo superior de la recta de carga (Fig. 15-2d).
En la Figura 15-2a, el cebado sólo puede ocurrir si antes se lleva Q2 a ruptura. Aunque el cebado empieza con la ruptura de ambos diodos colectores, termina con la saturación de los dos transistores. Ésta es la razón por la que se utiliza el término...