TIRISTORES El tiristor es un dispositivo semiconductor. Opera como conmutador biestable. (tiene un estado de conducción y un estado de NO conducción) Tiene tres terminales; ánodo, cátodo y compuerta.

CARACTERISTICAS DE LOS TIRISTORES El tiristor es un dispositivo semiconductor de cuatro capas de

estructura pnpn, ademas consta de 3 junturas.

CONDICIÓN DE BLOQUEO DIRECTO - TIRISTOR Cuando el voltaje del ánodo se hace positivo con respecto al cátodo,

las uniones J1 y J3 tiene polarización directa o positiva; y la unión J2 tiene polarización inversa. En estas condiciones por la juntura J2 fluirá una pequeña corriente de fuga(Corriente de estado inactivo ID)

A este estado se le conoce como condición de bloqueo directo.

VOLTAJE DE RUPTURA DIRECTA - TIRISTOR Si el voltaje ánodo a cátodo VAK se incrementa en un valor

significativo, la unión J2 polarizada inversamente entrará en ruptura., esto se conoce como RUPTURA POR AVALANCHA y el voltaje correspondiente se llama (VOLTAJE DE RUPTURA DIRECTA VBO)

ESTADO DE CONDUCCIÓN O ACTIVADO - TIRISTOR

Como en la junturaJ2 hubo una RUPTURA POR AVALANCHA y considerando que J1 y J3 tienen polarización directa, habrá un movimiento libre de portadores a través de las tres junturas que provocará una corriente directa del ánodo.

En estas condiciones se dice que el tiristor esta en ESTADO DE CONDUCCIÓN ACTIVADO.

CURVA CARACTERISTICA DEL TIRISTOR La corriente de ánodo debe ser mayor que la corriente de enganche a fin de

mantener la cantidad requerida de flujo de portadores. La corriente de enganche es la corriente de ánodo mínima requerida para

mantener el tiristor en estado de conducción. Si se reduce la corriente de ánodo por debajo de la corriente de

mantenimiento IH, el tiristor estará en estado de bloqueo.

BLOQUEO INVERSO DEL TIRISTOR Cuando el voltaje del cátodo es positivo con respecto al ánodo, la Juntura J2

tiene polarización directa, pero las uniones J1 y J3 tienen polarización inversa, el tiristor estará en bloqueo inverso, y una corriente de fuga inversa fluirá a través del tiristor.

RESUMEN Un tiristor se puede activar aumentando el voltaje directo VAK más allá de

VB0(Voltaje de ruptura directa).

La activación del tiristor utilizando el VB0 (Voltaje de ruptura directa) puede provocar daños considerables llegar a ser destructiva.

En la práctica, el voltaje directo se mantiene por debajo de VB0.

Otra forma de activar el tiristor es aplicando un voltaje positivo entre la compuerta y el cátodo y una vez que la corriente del ánodo es mayor que la corriente de mantenimiento, el tiristor conduce.

FORMAS DE ACTIVACIÓN DEL TIRISTOR Un tiristor se activa incrementando la corriente del ánodo, esto se puede llevar

a cabo mediante una de las siguientes formas.

Térmica: Si la temperatura de un tiristor es alta, habrá un aumento en el número de portadores, lo que aumentará las corrientes de fuga. Este tipo de activación se evita.

Luz: Si se permite que la luz llegue a las uniones de un tiristor aumentará el número de portadores pudiendo activar el tiristor.

Alto voltaje: Si el voltaje directo ánodo a cátodo es mayor que el voltaje de ruptura directa VB0, fluirá una corriente de fuga que iniciará la activación del tiristor. Este tipo de activación se evita.

dv/dt: (velocidad de elevación del voltaje ánodo – cátodo) Si la velocidad de elevación del voltaje ánodo – cátodo es alta, habrá un aumento en el número de portadores, Este tipo de activación es muy destructiva.

FORMAS DE ACTIVACIÓN DEL TIRISTOR Corriente de compuerta, si un tiristor está polarizado en directa, la inyección

de una corriente de compuerta al aplicar un voltaje positivo de compuerta, entre la compuerta y las terminales del cátodo activará al tiristor.

Conforme aumenta la corriente de compuerta, se reduce el voltaje de bloqueo directo.

CORRIENTE DEL ÁNODOInmediatamente después de la aplicación de la señal de compuerta , existe un retraso conocido como tiempo de activación ton.

ton: se define como el intervalo de tiempo entre el 10% de la corriente de compuerta (0.1 IG) y el 90% de la corriente activa del tiristor en régimen permanente (0.9 IT)

CONSIDERACIONES AL TRABAJAR CON UN TIRISTOR La señal de compuerta debe eliminarse después de activar al tiristor.

Mientras el tiristor esté con polarización inversa, no debe haber señal de compuerta; de lo contrario, en el tiristor la corriente de fuga puede incrementarse.

El ancho del pulso de la compuerta IG debe ser mayor que el tiempo requerido para que la corriente del ánodo se eleve al valor de corriente de mantenimiento IH.

En la práctica, el tiempo requerido en el ancho del pulso en la compuerta debe ser mayor a ton.

DETERMINAR EL VALOR CRITICO DE dv/dt La capacitancia de una unión con polarización inversa J2 en un tiristor es Cj2 =

20pF y se puede suponer independiente del voltaje en estado desactivado. El valor limite de la corriente de carga para activar el tiristor es de 16 mA. Determine el valor critico de la velocidad de cambio de voltaje (dv/dt).