Download - Potencia
TIR
IST
OR
ES
SCR (Silicon Controlled Rectifier)
Es uno de los semiconductores más antiguos
1957 General Electric Research Laboratories
Tiene una enorme capacidad de manejar potencia
Son muy robustos
Seguirá teniendo aplicaciones debido a que es de los semiconductores con mayor capacidad de manejar potencia
Estructura de 4 capas
TIR
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OR
ES
SCR
VAK
IA
Característica V-I
Ánodo
Cátodo
A
K
VAK
IA
Con polarización inversa se comporta como un diodo: no conduce
Polarización directa: si no se ha disparado, no conduce
Polarización directa: una vez disparado, conduce como un diodo
Zona de transición
El SCR se apaga de forma natural cuando la corriente pasa por cero
Puerta
Encapsulados de SCR
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ADD A PACK MAGN A PACK
PACE PACK
TO-200
Parámetros fundamentales para seleccionar un SCR
• Tensión de ruptura
• Corriente máxima
• Velocidad de conmutación
Tensiones de ruptura de dispositivos comerciales
Alta tensión
400 V
800 V
1000 V
1200 VTIR
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ES
Soportan tensión directa (VDRM) e inversa (VRRM)
TIR
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OR
ES
Características de disparo
Para disparar el SCR hay que introducir corriente por la puerta
Para que el disparo sea efectivo, se deben de cumplir dos condiciones:
1. La corriente de puerta debe ser superior a un cierto valor
VGK
IG
Ningún SCR se dispara
Zona de disparo seguro
No se garantiza el disparo
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ES
Características de disparo
VGK
IG
Zona de disparo seguro
El circuito de disparo debe tener una recta de carga tal que el punto de corte esté en la zona de disparo seguro
Z1
V1
V1
V1 / Z1
TIR
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Características de disparo
2. Hay que mantener el disparo hasta que la corriente ánodo-cátodo sobrepase un cierto valor que se llama Corriente de Enclavamiento
(Latching Current)
IA
IG
ILATCHING
Se apaga
Sigue conduciendo
Una vez disparado, el SCR sigue conduciendo aunque no tenga corriente en puerta
TIR
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Características de disparo
Podríamos disparar el SCR con un pulso de corriente
Esto funciona con carga resistiva ya que la corriente crece rápidamente y se alcanza fácilmente la corriente de enclavamiento
Z1V1
Z1 = R
Z1 = LsSe apaga
Para evitar esto, se suele disparar los SCR con trenes de pulsos
IG
IA
IA
IG
IG
TIR
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Características de disparo
El SCR se puede llegar a disparar por derivada de tensión
Si la tensión ánodo-cátodo cambia muy bruscamente, puede inducirse corriente en la puerta y entrar en conducción
VAKdt
dVAK grande
i
TIR
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Apagado del SCR
Idealmente, cuando la corriente que circula entre ánodo y cátodo llega a cero, el SCR se apaga de forma natural
En realidad, se apaga cuando la corriente baja hasta un cierto valor llamado Corriente de mantenimiento (holding current)
IA
Corriente de mantenimiento
Corriente de enclavamiento
(p.ej 600mA)(p.ej 1 A)
TIR
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OR
ES
Apagado del SCR
• Apagado estático
• Apagado dinámico
Hay dos tipos de apagado:
El apagado estático se utiliza en aplicaciones de red (50 Hz)
El tiristor se apaga de forma natural
El apagado dinámico se utiliza en aplicaciones de frecuencia más elevada (1 - 20 kHz)
Se requiere un circuito externo para apagar el SCR de forma forzada
IMANTENIMIENTO
IA
IA
VAK
VAK
s
TIR
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ES
Ejemplo de funcionamiento
R1
V1
V1
VR
VT
VR
VT
Disparo
TIR
IST
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ES
TRIAC
Funciona como un tiristor
Al dispararlo, conduce hasta que la corriente pasa por cero
Es bidireccional. Conduce en ambos sentidos
Se puede disparar con corrientes entrantes y salientes
Su uso es común en aplicaciones de “baja” potencia (pero relativamente alta comparada con la potencia de muchos sistemas de alimentación)
Especificaciones típicas200, 400, 600, 800, 1000 V
1- 50 A
T1 T2G
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ES
TRIAC
Hay 4 posibilidades de funcionamiento
No todas son igual de favorables
T2
T1
IG
+
-
T2
T1
IG
+
-
T2
T1
IG +
- T2
T1
IG
-
+
IG >
IH <
IL <
IH Corriente de mantenimiento IL Corriente de enclavamiento
35 mA 35 mA 35 mA
30 mA 30 mA 30 mA 30 mA
40 mA 60 mA 60 mA 40 mA
70 mA
