EL SCR:

IntroduccinLos rectificadores controlados de silicio SCR se emplea como dispositivo de control.El rectificador controlado de silicio SCR, es un semiconductor que presenta dos estados estables: en uno conduce, y en otro est en corte (bloqueo directo, bloqueo inverso y conduccin directa).El objetivo del rectificador controlado de silicio SCR es retardar la entrada en conduccin del mismo, ya que como se sabe, un rectificador controlado de silicio SCR se hace conductor no slo cuando la tensin en sus bornes se hace positiva (tensin de nodo mayor que tensin de ctodo), sino cuando siendo esta tensin positiva, se enva un impulso de cebado a puerta.El parmetro principal de los rectificadores controlados es el ngulo de retardo, a.Como lo sugiere su nombre, el SCR es un rectificador, por lo que pasa corriente slo durante los semiciclos positivos de la fuente de ca. El semiciclo positivo es el semiciclo en que el nodo del SCR es mas positivo que el ctodo. Esto significa que el SCR no puede estar encendido ms de la mitad del tiempo. Durante la otra mitad del ciclo, la polaridad de la fuente es negativa, y esta polaridad negativa hace que el SCR tenga polarizaci6n inversa, evitando el paso de cualquier corriente a la carga.Rectificador controlado de silicio SCR (silicon controlled rectifier)Es un dispositivo semiconductor biestable formado por tres uniones pn con la disposicin pnpn Est formado por tres terminales, llamados nodo, Ctodo y Puerta. La conduccin entre nodo y ctodo es controlada por el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional (sentido de la corriente es nico), conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez.

El SCR se asemeja a un diodo rectificador pero si el nodo es positivo en relacin al ctodo no circular la corriente hasta que una corriente positiva se inyecte en la puerta. Luego el diodo se enciende y no se apagar hasta que no se remueva la tensin en el nodo-ctodo, de all el nombre rectificador controlado.Funcionamiento bsico del SCREl siguiente grfico muestra un circuito equivalente del SCR para comprender su funcionamiento.Al aplicarse una corriente IG al terminal G (base de Q2 y colector de Q1), se producen dos corrientes: IC2 = IB1.IB1 es la corriente base del transistor Q1 y causa que exista una corriente de colector de Q1 (IC1) que a su vez alimenta la base del transistor Q2 (IB2), este a su vez causa ms corriente en IC2, que es lo mismos que IB1 en la base de Q1.Este proceso regenerativo se repite hasta saturar Q1 y Q2 causando el encendido del SCR.

Operacin controlada del rectificador controlado de silicioComo su nombre lo indica, el SCR es un rectificador construido con material de silicio con una tercera terminal para efecto de control. Se escogi el silicio debido a sus capacidades de alta temperatura y potencia.La operacin bsica del SCR es diferente de la del diodo semiconductor de dos capas fundamental, en que una tercera terminal, llamada compuerta, determina cundo el rectificador conmuta del estado de circuito abierto al de circuito cerrado. No es suficiente slo la polarizacin directa del nodo al ctodo del dispositivo. En la regin de conduccin la resistencia dinmica el SCR es tpicamente de 0.01 a 0.1La resistencia inversa es tpicamente de 100 ko ms. Un SCR acta a semejanza de un interruptor. Cuando esta encendido (ON), hay una trayectoria de flujo de corriente de baja resistencia del nodo al ctodo. Acta entonces como un interruptor cerrado. Cuando esta apagado (OFF), no puede haber flujo de corriente del nodo al ctodo. Por tanto, acta como un interruptor abierto. Dado que es un dispositivo de estado s1ido, la accin de conmutacin de un SCR es muy rpida.

El flujo de corriente promedio para una carga puede ser controlado colocando un SCR en serie con la carga. Este arreglo es presentado en la figura 2. La alimentaci6n de voltaje es comnmente una fuente de 60-Hz de ca, pero puede ser de cd en circuitos especiales.Si la alimentacin de voltaje es de ca, el SCR pasa una cierta parte del tiempo del ciclo de ca en el estado ON, y el resto del tiempo en el estado OFF. Para una fuente de 60-Hz de ca, el tiempo del ciclo es de 16.67 ms. Son estos 16.67 ms los que se dividen entre el tiempo que esta en ON y el tiempo que esta en OFF. La cantidad de tiempo que esta en cada estado es controlado por el disparador.Si una porcin pequea del tiempo esta en el estado ON, la corriente promedio que pasa a la carga es pequea. Esto es porque la corriente puede fluir de la fuente, a travs del SCR, y a la carga, s1o por una porcin relativamente pequea del tiempo. Si la seal de la compuerta es cambiada para hacer que el SCR este en ON por un periodo mas largo del tiempo, entonces la corriente de carga promedio ser mayor. Esto es porque la corriente ahora puede fluir de la fuente, a travs del SCR, y a la carga, por un tiempo relativamente mayor. De esta manera, la corriente para la carga puede variarse ajustando la porci6n del tiempo del ciclo que el SCR permanece encendido.Caractersticas de control del SCRCorresponden a la regin puerta-ctodo y determinan las propiedades del circuito de mando que responde mejor a las condiciones de disparo. Los fabricantes definen las siguientes caractersticas:-Tensin directa mx. ....................................................................: VGFM- Tensin inversa mx. ...................................................................: VGRM- Corriente mxima..........................................................................: IGM- Potencia mxima...........................................................................: PGM- Potencia media..............................................................................: PGAV- Tensin puerta-ctodo para el encendido.......................................VGT- Tensin residual mxima que no enciende ningn elemento......... VGNT- Corriente de puerta para el encendido...........................................: IGT- Corriente residual mxima que no enciende ningn elemento.......: IGNTDeterminan la naturaleza del circuito de mando que mejor responde a las condiciones de disparo.Para la regin puerta- ctodo los fabricantes definen entre otras las siguientes caracteristicasVgfm, Vgrm, Igm, Pgm, Pgav, Vgt, Vgnt, Igt, Ignt.Entre los anteriores destacan: Vgt e Igt que determinan las condiciones de encendido del dispositivo semiconductor. Vgnt e Ignt que dan los valores mximos de corriente y de tensin, para los cuales en condiciones normales de temperatura, los tiristores no corren el riesgo de dispararse de modo indeseado.Entre los anteriores destacan:- VGT e IGT, que determinan las condiciones de encendido del dispositivo semiconductor.- VGNT e IGNT, que dan los valores mximos de corriente y de tensin, para los cuales en condiciones normales de temperatura, los tiristores no corren el riesgo de dispararse de modo indeseado.Tambin podemos tomar como apuntes muy importantes los 4 casos siguientes:1. Voltaje de ruptura directo V(BR) F* es el voltaje por arriba del cual el SCR entra a la regin de conduccin. El asterisco (*) es una letra que se agregar dependiendo de la condicin de la terminal de compuesta de la manera siguiente: O = circuito abierto de G a K S = circuito cerrado de G a K R = resistencia de G a K V = Polarizacin fija (voltaje) de G a K2. Corriente de sostenimiento (IH) es el valor de corriente por abajo del cual el SCR cambia del estado de conduccin a la regin de bloqueo directo bajo las condiciones establecidas.3. Regiones de bloqueo directo e inverso son las regiones que corresponden a la condicin de circuito abierto para el rectificador controlado que bloquean el flujo de carga (corriente) del nodo al ctodo.4. Voltaje de ruptura inverso es equivalente al voltaje Zener o a la regin de avalancha del diodo semiconductor de dos capas fundamental. Caractersticas de la compuerta de los SCRUn SCR es disparado por un pulso corto de corriente aplicado a la compuerta. Esta corriente de compuerta (IG) fluye por la unin entre la compuerta y el ctodo, y sale del SCR por la Terminal del ctodo. La cantidad de corriente de compuerta necesaria para disparar un SCR en particular se simboliza por IGT. Para dispararse, la mayora de los SCR requieren una corriente de compuerta entre 0.1 y 50 mA (IGT = 0.1 - 50 mA). Dado que hay una unin pn estndar entre la compuerta y el ctodo, el voltaje entre estas terminales (VGK) debe ser ligeramente mayor a 0.6 V.Una vez que un SCR ha sido disparado, no es necesario continuar el flujo de corriente de compuerta. Mientras la corriente continu fluyendo a travs de las terminales principales, de nodo a ctodo, el SCR perrnanecer en ON. Cuando la corriente de nodo a ctodo (IAK) caiga por debajo de un valor mnimo, llamado corriente de retencin, simbolizada IHO el SCR se apagara. Esto normalmente ocurre cuando la fuente de voltaje de ca pasa por cero a su regin negativa. Para la mayora de los SCR de tamao mediano, la IHO es alrededor de 10 mA.CARACTERSTICA DEL SCRLa siguiente figura muestra la dependencia entre el voltaje de conmutacin y la corriente de compuerta.Cuando el SCR est polarizado en inversa se comporta como un diodo comn (ver la corriente de fuga caracterstica que se muestra en el grfico).En la regin de polarizacin en directo el SCR se comporta tambin como un diodo comn, siempre que el SCR ya haya sido activado (On). Ver los puntos D y E.Para valores altos de corriente de compuerta (IG) (ver punto C), el voltaje de nodo a ctodo es menor (VC).Si la IG disminuye, el voltaje nodo-ctodo aumenta. (ver el punto B y A, y el voltaje nodo-ctodo VB y VA).Concluyendo, al disminuir la corriente de compuerta IG, el voltaje nodo-ctodo tender a aumentar antes de que el SCR conduzca (se ponga en On, est activo)

Caractersticas Interruptor casi ideal Amplificador eficaz Fcil controlabilidad Caractersticas en funcin de situaciones pasadas (memorias). Soportan altas tensiones Capacidad para controlar Grandes Potencias Relativa rapidezCARACTERSTICAS ESTTICASCorresponden a la regin nodo- ctodo y son los valores mximos que colocan al elemento en un limite de sus posibilidadesVrwm. Vdrm, Vt, Itav, Itrms, Ir,Tj, IhCARACTERSTICAS DINMICASTensiones transitoriasSon valores de tensin que van superpuesto a la seal sinusoidal de la fuente de alimentacin. Son de escasa duracin, pero de amplitud considerable.CARACTERSTICAS DE CONMUTACINLos tiristores necesitan un tiempo para pasar de bloqueo a conduccin y viceversa. Para frecuencias inferiores a 400hz podemos ignorar estos efectos. En la mayora de las aplicaciones se requiere una conmutacin mas rpida por lo que este tiempo de tenerse en cuenta.CARACTERSTICAS POR TEMPERATURADependiendo de las condiciones de trabajo de un tiristor, este disipa una cantidad de energa que produce un aumento de la temperatura en las uniones del semiconductor. Este aumento de la temperatura produce un aument de la corriente de fuga, creando un fenmeno de acumulacin de calor que debe ser evitado. Para ello se colocan Disipadores de calor.LOS PARMETROS DE RENDIMIENTO DEL SCR SON:- VRDM: Mximo voltaje inverso de cebado (VG = 0)- VFOM: Mximo voltaje directo sin cebado (VG = 0)- IF: Mxima corriente directa permitida.- PG: Mxima disipacin de potencia entre compuerta y ctodo.- VGT-IGT: Mximo voltaje o corriente requerida en la compuerta (G) para el cebado- IH: Mnima corriente de nodo requerida para mantener cebado el SCR- dv/dt: Mxima variacin de voltaje sin producir cebado.- di/dt: Mxima variacin de corriente aceptada antes de destruir el SCR.Aplicaciones del SCRLas aplicaciones de los tiristores se extiende desde la rectificacin de corrientes alternas, en lugar de los diodos convencionales hasta la realizacin de determinadas conmutaciones de baja potencia en circuitos electrnicos, pasando por los onduladores o inversores que transforman la corriente continua en alterna.La principal ventaja que presentan frente a los diodos cuando se les utiliza como rectificadores es que su entrada en conduccin estar controlada por la seal de puerta. De esta forma se podr variar la tensin continua de salida si se hace variar el momento del disparo ya que se obtendrn diferentes ngulos de conduccin del ciclo de la tensin o corriente alterna de entrada. Adems el tiristor se bloquear automticamente al cambiar la alternancia de positiva a negativa ya que en este momento empezar a recibir tensin inversa. Por lo anteriormente sealado el SCR tiene una gran variedad de aplicaciones, entre ellas estn las siguientes: Controles de relevador. Circuitos de retardo de tiempo. Fuentes de alimentacin reguladas. Interruptores estticos. Controles de motores. Recortadores. Inversores. Ciclo conversores. Cargadores de bateras. Circuitos de proteccin. Controles de calefaccin. Controles de fase.Ventajas Requiere poca corriente de gate para disparar una gran corriente directa Puede bloquear ambas polaridades de una seal de A.C. Bloquea altas tensiones y tiene cadas en directa pequeasDesventajas El dispositivo no se apaga con Ig=0 No pueden operar a altas frecuencias Pueden dispararse por ruidos de tensin Tienen un rango limitado de operacin con respecto a la temperaturaEfectos con cargas inductivasCuando la carga del SCR es una carga inductiva, (se comporta como un inductor), es importante tomar en cuenta el tiempo que tarda la corriente en aumentar en una bobina.El pulso que se aplica a la compuerta debe ser lo suficientemente duradero para que la corriente de la carga iguale a la corriente de enganche y as el tiristor se mantenga en conduccin.En este tipo de cargas, la corriente puede, en principio, cambiar tan sbitamente como lo haga la tensin. Pero si el circuito es inductivo, como es el caso de losMotores elctricos, entonces la corriente no puede sufrir cambios bruscos, pudiendo llegar aTener un retraso considerable respecto a la tensin.Si la inductancia es alta pueden aparecer dos problemas:1). Puede ocurrir que el tiristor no llegue ni siquiera a encenderse, si resultara que al crecer muy lentamente la corriente en el momento de la activacin de la compuerta, al cesar el pulso de activacin, la corriente an no hubiera ni siquiera alcanzado el mnimo IH necesario para mantener encendido al tiristor. La solucin a este problema consiste en hacer que los pulsos de encendido sean ms largos.2). Si el retraso de la corriente es muy grande, puede que cuando sta llegue a ser inferior a la corriente de mantenimiento IH, la tensin sea ya tan grande que el tiristor siga encendido, con lo cual, no se apaga nunca. Para evitar este problema se monta en paralelo con la carga un diodo para derivar por l el exceso de corriente que hace que el tiristor no se cierre a su tiempo.Grafica de la corriente y voltajeCon carga inductiva

ConclusinUn SCR posee tres conexiones: nodo, ctodo y puerta. La puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el nodo y el ctodo. Funciona bsicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la corriente en un solo sentido. Mientras no se aplique ninguna tensin en la puerta del SCR no se inicia la conduccin y en el instante en que se aplique dicha tensin, el tiristor comienza a conducir. El pulso de disparo ha de ser de una duracin considerable, o bien, repetitivo. Segn se atrase o adelante ste, se controla la corriente que pasa a la carga. Una vez arrancado, podemos anular la tensin de puerta y el tiristor continuar conduciendo hasta que la corriente de carga disminuya por debajo de la corriente de mantenimiento. Trabajando en corriente alterna el SCR se desexcita en cada alternancia o semiciclo. Trabajando en corriente continua, se necesita un circuito de bloqueo forzado.Cuando se produce una variacin brusca de tensin entre nodo y ctodo de un tiristor, ste puede dispararse y entrar en conduccin an sin corriente de puerta. Por ello se da como caracterstica la tasa mxima de subida de tensin que permite mantener bloqueado el SCR. Este efecto se produce debido al condensador parsito existente entre la puerta y el nodo.Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrnica de potencia, en el campo del control, debido a que puede ser usado como interruptor de tipo electrnico.

El TriacElectrnica, Ciencia y tecnologa1. 2. Descripcin general3. Construccin bsica, smbolo, diagrama equivalente4. Mtodos de disparo5. Formas de onda de los Triacs6. Ejemplo prctico de aplicacin. Diseo7. Parmetros del Triac8. Experimento de laboratorio del Triac9. Observaciones y conclusiones10. BibliografaINTRODUCCIONEl triac es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversin de la tensin o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. El triac puede ser disparado independientemente de la polarizacin de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o negativa.DESCRIPCION GENERALCuando el triac conduce, hay una trayectoria de flujo de corriente de muy baja resistencia de una terminal a la otra, dependiendo la direccin de flujo de la polaridad del voltaje externo aplicado. Cuando el voltaje es mas positivo en MT2, la corriente fluye de MT2 a MT1 en caso contrario fluye de MT1 a MT2. En ambos casos el triac se comporta como un interruptor cerrado. Cuando el triac deja de conducir no puede fluir corriente entre las terminales principales sin importar la polaridad del voltaje externo aplicado por tanto acta como un interruptor abierto.Debe tenerse en cuenta que si se aplica una variacin de tensin importante al triac (dv/dt) an sin conduccin previa, el triac puede entrar en conduccin directa.CONSTRUCCION BASICA, SIMBOLO, DIAGRAMA EQUIVALENTE

FIG. 1 FIG. 2 La estructura contiene seis capas como se indica en la FIG. 1, aunque funciona siempre como un tiristor de cuatro capas. En sentido MT2-MT1 conduce a travs de P1N1P2N2 y en sentido MT1-MT2 a travs de P2N1P1N4. La capa N3 facilita el disparo con intensidad de puerta negativa. La complicacin de su estructura lo hace mas delicado que un tiristor en cuanto a di/dt y dv/dt y capacidad para soportar sobre intensidades. Se fabrican para intensidades de algunos amperios hasta unos 200 A eficaces y desde 400 a 1000 V de tensin de pico repetitivo. Los triac son fabricados para funcionar a frecuencias bajas, los fabricados para trabajar a frecuencias medias son denominados alternistores En la FIG. 2 se muestra el smbolo esquemtico e identificacin de las terminales de un triac, la nomenclatura nodo 2 (A2) y nodo 1 (A1) pueden ser reemplazados por Terminal Principal 2 (MT2) y Terminal Principal 1 (MT1) respectivamente.El Triac acta como dos rectificadores controlados de silicio (SCR) en paralelo Fig. 3 , este dispositivo es equivalente a dos latchs

FIG. 3CARACTERISTICA TENSION CORRIENTE

FIG. 4La FIG. 4 describe la caracterstica tensin corriente del Triac. Muestra la corriente a travs del Triac como una funcin de la tensin entre los nodos MT2 y MT1.El punto VBD ( tensin de ruptura) es el punto por el cual el dispositivo pasa de una resistencia alta a una resistencia baja y la corriente, a travs del Triac, crece con un pequeo cambio en la tensin entre los nodos.El Triac permanece en estado ON hasta que la corriente disminuye por debajo de la corriente de mantenimiento IH. Esto se realiza por medio de la disminucin de la tensin de la fuente. Una vez que el Triac entra en conduccin, la compuerta no controla mas la conduccin, por esta razn se acostumbra dar un pulso de corriente corto y de esta manera se impide la disipacin de energa sobrante en la compuerta.El mismo proceso ocurre con respecto al tercer cuadrante, cuando la tensin en el nodo MT2 es negativa con respecto al nodo MT1 y obtenemos la caracterstica invertida. Por esto es un componente simtrico en cuanto a conduccin y estado de bloqueo se refiere, pues la caracterstica en el cuadrante I de la curva es iguala la del III METODOS DE DISPAROComo hemos dicho, el Triac posee dos nodos denominados ( MT1 y MT2) y una compuerta G.La polaridad de la compuerta G y la polaridad del nodo 2, se miden con respecto al nodo 1.El triac puede ser disparado en cualquiera de los dos cuadrantes I y III mediante la aplicacin entre los terminales de compuerta G y MT1 de un impulso positivo o negativo. Esto le da una facilidad de empleo grande y simplifica mucho el circuito de disparo. Veamos cules son los fenmenos internos que tienen lugar en los cuatro modos posibles de disparo.1 El primer modo del primer cuadrante designado por I (+), es aquel en que la tensin del nodo MT2 y la tensin de la compuerta son positivas con respecto al nodo MT1 y este es el modo mas comn (Intensidad de compuerta entrante).La corriente de compuerta circula internamente hasta MT1, en parte por la union P2N2 y en parte a travs de la zona P2. Se produce la natural inyeccin de electrones de N2 a P2, que es favorecida en el rea prxima a la compuerta por la caida de tensin que produce en P2 la circulacin lateral de corriente de compuerta. Esta cada de tensin se simboliza en la figura por signos + y - .Parte de los electrones inyectados alcanzan por difusin la unin P2N1 que bloquea el potencial exterior y son acelerados por ella inicindose la conduccin.2 El Segundo modo, del tercer cuadrante, y designado por III(-) es aquel en que la tensin del nodo MT2 y la tensin de la compuerta son negativos con respecto al nodo MT1 (Intensidad de compuerta saliente).Se dispara por el procedimiento de puerta remota, conduciendo las capas P2N1P1N4.La capa N3 inyecta electrones en P2 que hacen ms conductora la unin P2N1. La tensin positiva de T1 polariza el rea prxima de la unin P2N1 ms positivamente que la prxima a la puerta. Esta polarizacin inyecta huecos de P2 a N1 que alcanzan en parte la unin N1P1 y la hacen pasar a conduccin.3 El tercer modo del cuarto cuadrante, y designado por I(-) es aquel en que la tensin del nodo MT2 es positiva con respecto al nodo MT1 y la tensin de disparo de la compuerta es negativa con respecto al nodo MT1( Intensidad de compuerta saliente).El disparo es similar al de los tiristores de puerta de unin. Inicialmente conduce la estructura auxiliar P1N1P2N3 y luego la principal P1N1P2N2.El disparo de la primera se produce como en un tiristor normal actuando T1 de puerta y P de ctodo. Toda la estructura auxiliar se pone a la tensin positiva de T2 y polariza fuertemente la unin P2N2 que inyecta electrones hacia el rea de potencial positivo. La unin P2N1 de la estructura principal, que soporta la tensin exterior, es invadida por electrones en la vecindad de la estructura auxiliar, entrando en conduccin.4 El cuarto modo del Segundo cuadrante y designado por III(+) es aquel en que la tensin del nodo T2 es negativa con respecto al nodo MT1, y la tensin de disparo de la compuerta es positiva con respecto al nodo MT1(Intensidad de compuerta entrante).El disparo tiene lugar por el procedimiento llamado de puerta remota. Entra en conduccin la estructura P2N1P1N4.La inyeccin de N2 a P2 es igual a la descrita en el modo I(+). Los que alcanzan por difusin la unin P2N1 son absorbido por su potencial de unin, hacindose ms conductora. El potencial positivo de puerta polariza ms positivamente el rea de unin P2N1 prxima a ella que la prxima a T1, provocndose una inyeccin de huecos desde P2 a N1 que alcanza en parte la unin N1P1 encargada de bloquear la tensin exterior y se produce la entrada en conduccin.El estado I(+), seguido de III(-) es aquel en que la corriente de compuerta necesaria para el disparo es mnima. En el resto de los estados es necesaria una corriente de disparo mayor. El modo III(+) es el de disparo ms difcil y debe evitarse su empleo en lo posible.En general, la corriente de encendido de la compuerta, dada por el fabricante, asegura el disparo en todos los estados.

FORMAS DE ONDA DE LOS TRIACSLa relacin en el circuito entre la fuente de voltaje, el triac y la carga se representa en la FIG.7. La corriente promedio entregada a la carga puede variarse alterando la cantidad de tiempo por ciclo que el triac permanece en el estado encendido. Si permanece una parte pequea del tiempo en el estado encendido, el flujo de corriente promedio a travs de muchos ciclos ser pequeo, en cambio si permanece durante una parte grande del ciclo de tiempo encendido, la corriente promedio ser alta.

Un triac no esta limitado a 180 de conduccin por ciclo. Con un arreglo adecuado del disparador, puede conducir durante el total de los 360 del ciclo. Por tanto proporciona control de corriente de onda completa, en lugar del control de media onda que se logra con un SCR.Para ver el grfico seleccione la opcin "Descargar" del men superiorFIG.7Las formas de onda de los triacs son muy parecidas a las formas de onda de los SCR, a excepcin de que pueden dispararse durante el semiciclo negativo. En la FIG.8 se muestran las formas de onda tanto para el voltaje de carga como para el voltaje del triac ( a travs de los terminales principales) para dos condiciones diferentes.En la FIG.8 (a), las formas de onda muestran apagado el triac durante los primeros 30 de cada semiciclo, durante estos 30 el triac se comporta como un interruptor abierto, durante este tiempo el voltaje completo de lnea se cae a travs de las terminales principales del triac, sin aplicar ningn voltaje a la carga. Por tanto no hay flujo de corriente a travs del triac y la carga.La parte del semiciclo durante la cual existe seta situacin se llama ngulo de retardo de disparo.Despus de transcurrido los 30 , el triac dispara y se vuelve como un interruptor cerrado y comienza a conducir corriente a la carga, esto lo realiza durante el resto del semiciclo. La parte del semiciclo durante la cual el triac esta encendido se llama ngulo de conduccin.La FIG.8 (b) muestran las mismas formas de ondas pero con ngulo de retardo de disparo mayor.

FIG.8CIRCUITO PRACTICO PARA DISPARO

FIG.5En la FIG. 5 se muestra un circuito practico de disparo de un triac utilizando un UJT. El resistor RF es un resistor variable que se modifica a medida que las condiciones de carga cambian. El transformador T1 es un transformador de aislamiento, y su propsito es aislar elctricamente el circuito secundario y el primario, para este caso asla el circuito de potencia ca del circuito de disparo.La onda senoidal de ca del secundario de T1 es aplicada a un rectificador en puente y la salida de este a una combinacin de resistor y diodo zener que suministran una forma de onda de 24 v sincronizada con la lnea de ca. Esta forma de onda es mostrada en la FIG. 6 (a).Cuando la alimentacin de 24 v se establece, C1 comienza a cargarse hasta la Vp del UJT, el cual se dispara y crea un pulso de corriente en el devanado primario del transformador T2. Este se acopla al devanado secundario, y el pulso del secundario es entregado a la compuerta del triac, encendindolo durante el resto del semiciclo. Las formas de onda del capacitor( Vc1), corriente del secundario de T2 ( Isec) y voltaje de carga (VLD), se muestran en la FIG. 6 (b), (c),(d).La razn de carga de C1 es determinada por la razn de RF a R1, que forman un divisor de voltaje, entre ellos se dividen la fuente de cd de 24 v que alimenta al circuito de disparo. Si RF es pequeo en relacin a R1, entonces R1 recibir una gran parte de la fuente de 24 v , esto origina que el transistor pnp Q1 conduzca, con una circulacin grande de corriente por el colector pues el voltaje de R1 es aplicado al circuito de base, por lo tanto C1 se carga con rapidez. Bajo estas condiciones el UJT se dispara pronto y la corriente de carga promedio es alta.Por otra parte se RF es grande en relacin a R1, entonces el voltaje a travs de R1 ser menor que en el caso anterior, esto provoca la aparicin de un voltaje menor a travs del circuito base-emisor de Q1 con la cual disminuye su corriente de colector y por consiguiente la razn de carga de C1 se reduce, por lo que le lleva mayor tiempo acumular el Vp del UJT. Por lo tanto el UJT y el triac se disparan despus en el semiciclo y la corriente de carga promedio es menor que antes.

FIG.6DISEO DEL CIRCUITO PRACTICOPara el circuito de la FIG. 5, suponga las siguientes condiciones, R1 = 5 kW , Rf = 8 kW ,R2=2,5kW , C1=0,5 m F, h = 0,58.Supngase que R1 y Rf estn en serie, , luego, de la ecuacin ,El capacitor debe cargarse hasta el Vp del UJT, que esta dado por,

El tiempo requerido para cargar hasta ese punto puede encontrarse en, permite que simbolice el ngulo de retardo de disparo. Dado que360 grados representan un periodo de un ciclo, y el periodo de una fuente de 60 HZ es de 16.67 ms, se puede establece la proporcin, Para un ngulo de retardo de disparo de 120 grados, el tiempo entreel cruce por cero y el disparo seta dado por la proporcin, El punto pico del UJT es aun 14.5 V, por lo que para retardar eldisparo durante 5.55 ms, la razn de acumulacin de voltaje debe ser,, luegoque nos da , entonces podemos encontrar Rf, trabajando con seta ecuacin y resolviendo Rf se obtiene, por tanto, si la resistencia de realimentacin fuera incrementada a 25K, el Angulode retardo de disparo se incrementa a y la corriente de carga se reducirproporcionalmenteEJEMPLO PRACTICO DE APLICACION. DISEOEn la FIG.9 puede verse una aplicacin prctica de gobierno de un motor de c.a. mediante un triac (TXAL228). La seal de control (pulso positivo) llega desde un circuito de mando exterior a la puerta inversora de un ULN2803 que a su salida proporciona un 0 lgico por lo que circular corriente a travs del diodo emisor perteneciente al MOC3041 (opto acoplador). Dicho diodo emite un haz luminoso que hace conducir al fototriac a travs de R2 tomando la tensin del nodo del triac de potencia. Este proceso produce una tensin de puerta suficiente para excitar al triac principal que pasa al estado de conduccin provocando el arranque del motor.Debemos recordar que el triac se desactiva automticamente cada vez que la corriente pasa por cero, es decir, en cada semiciclo, por lo que es necesario redisparar el triac en cada semionda o bien mantenerlo con la seal de control activada durante el tiempo que consideremos oportuno. Como podemos apreciar, entre los terminales de salida del triac se sita una red RC cuya misin es proteger al semiconductor de potencia, de las posibles sobrecargas que se puedan producir por las corrientes inductivas de la carga, evitando adems cebados no deseados.Es importante tener en cuenta que el triac debe ir montado sobre un disipador de calor constituido a base de aletas de aluminio de forma que el semiconductor se refrigere adecuadamente.

FIG.9PARAMETROS DEL TRIACVALORES MAXIMOS (2N6071A,B MOTOROLA)

CARACTERISTICAS ELECTRICAS (2N6071A,B MOTOROLA)

DEFINICIN DE LOS PARMETROS DEL TRIAC VDRM (Tensin de pico repetitivo en estado de bloqueo) = es el mximo valor de tensin admitido de tensin inversa, sin que el triac se dae. IT(RMS) ( Corriente en estado de conduccin) = en general en el grafico se da la temperatura en funcin de la corriente. ITSM (Corriente pico de alterna en estado de conduccin(ON)) = es la corriente pico mxima que puede pasar a travs del triac, en estado de conduccin. En general seta dada a 50 o 60 Hz. I2t ( Corriente de fusin) = este parmetro da el valor relativo de la energa necesaria para la destruccin del componente. PGM ( Potencia pico de disipacin de compuerta) = la disipacin instantnea mxima permitida en la compuerta. IH ( Corriente de mantenimiento) = la corriente directa por debajo de la cual el triac volver del estado de conduccin al estado de bloqueo. dV/dt ( velocidad critica de crecimiento de tensin en el estado de bloqueo) = designa el ritmo de crecimiento mximo permitido de la tensin en el nodo antes de que el triac pase al estado de conduccin. Se da a una temperatura de 100C y se mide en V/m s. tON ( tiempo de encendido) = es el tiempo que comprende la permanencia y aumento de la corriente inicial de compuerta hasta que circule la corriente andica nominal.EXPERIMENTO DE LABORATORIO DEL TRIACOBJETIVOS DE LA PRCTICA1. Conocimiento de los parmetros importantes del Triac.2. Conocimiento de las tcnicas y los circuitos de medicin requeridos para la verificacin del Triac.3. Verificacin de las especificaciones del Triac.MATERIALES UTILIZADOS EN LA PRCTICA:1. Tablero de prctica del Triac N4 del curso INTER-1.2. Caja de componentes.3. Osciloscopio.4. Generador de audio frecuencia.5. Dos fuentes de tensin variable(0-36 V) con limitacin de corriente.6. Multmetro (2 Unidades).7. Voltmetro electrnico.8. Soldador.DESARROLLO DEL EXPERIMENTO1. Medicion de la tensin y corriente de encendido2. 1. Conectar el circuito de medicin descrito en la siguiente Fig.2. Circuito de aplicacin:

3. Fijar VDD a la tensin de 12 V.4. Fijar VGG a la tensin de 12 V. En caso de que este mtodo no funcione, apagar la fuente VDD y prenderla nuevamente5. Ajustar P1 a su valor mximo, verificar que el Triac no se encuentre en conduccin, si no es as presionar el interruptor S y as retornar al estado de bloqueo. Repetir las mediciones varias veces. Es necesario anotar el resultado de las mediciones en el momento del encendido.6. Disminuir el valor de P1 lentamente y observar la corriente y tensin de la compuerta. Anotar en la tabla 1 la tensin y corriente de encendido en el momento del paso a conduccin. Repetir la medicin y anotar la tensin y corriente de encendido que se obtienen.7. Calentar el Triac acercando el extremo del soldador durante uno a dos minutos (no hay que hacer contacto entre el soldador y el cuerpo del Triac. El calentamiento se producir por la conduccin del calor en el aire).8. Cambiar la polaridad de VGG y VDD de acuerdo con la tabla 1 y repetir los ejercicios 1.4 a 1.6, anotar los resultados en la tabla.VDD [V]VGG [V]VG [V]IG [mA]VG [V] TempIG [mA] Temp

+12+120,6691,750,60,98

-12+12-0,05285,36-0,000222,88

-12-12-0,7249-3,41-0,69-1,35

+12-12-0,6645-3,93-0,29-2,07

3. Tabla 1: Caractersticas tensin corriente de encendido.1. Conectar el circuito de medida de acuerdo a la siguiente Fig.2. Circuito de aplicacin:

3. Conectar VGG y determinar su valor en 12 V constante. Fijar P1 en su valor mnimo.4. Activar la fuente de tensin VDD y fijar su lmite de corriente en 400mA y en este estado bajar su tensin a cero y conectarla al circuito.5. Aumentar la tensin de la fuente VDD para obtener el mximo de corriente, If=400mA. Medir y anotar la tensin del Triac Vf en la tabla 2. Para medir la corriente presionar el interruptor.6. Disminuir la corriente de nodo a 300mA con ayuda del lmite de corriente y anotar la tensin Vf obtenida.7. Continuar disminuyendo la corriente del Triac de acuerdo a la tabla y anotar las tensiones obtenidas.8. Cambiar la polaridad de VGG y VDD de acuerdo a la tabla (y variar la polaridad de los instrumentos anlogamente), repetir las mediciones de los incisos 2.2 hasta 2.6 y anotar los resultados en la tabla 2OBS.: no es posible medir la tensin Vf cuando el interruptor S est presionado.VGG [V]VDD [V]If [mA]400 mA300 mA200 mA100 mA

+12+ *Vf [V]1,631,511,31

-12+ *Vf [V]1,631,511,281,02

-12-Vf [V]-1,63-1,55-1,3-1,01

+12-Vf [V]-1,63-1,52-1,3-1

Tabla 2: Caractersticas de conduccin directaObs. : la polaridad de la fuente VDD est en relacin con MT1.4. Medicin de la caracterstica de conduccin del Triac 1. Conectar el circuito de medicin de acuerdo a la siguiente Fig. Fijar el potencimetro P1 a su valor mximo y la fuente de tensin a un valor pequeo.2. Circuito de medicin:

3. Fijar la tensin VGG en 12 V. Tener en cuenta que el generador de audiofrecuencia y la fuente de tensin deben estar "flotantes" (no a tierra). Si esto no fuera posible se debe intercambiar de lugar la entrada del amplificador "Y" con tierra (GND), entonces habr que tomar en cuenta el error que proviene de la adicin de cada de tensin sobre la resistencia de ctodo a la tensin en el nodo medida a travs del amplificador "X".4. Fijar la tensin del generador de audiofrecuencia en su valor mximo a una frecuencia de 500 Hz. Fijar el amplificador "Y" y "X" de acuerdo a la necesidad.5. Disminuir la resistencia del potencimetro P1 (para aumentar la corriente de la compuerta). Observar en la pantalla del osciloscopio e indicar la influencia de la corriente de compuerta en la figura.6. Realizar un ajuste del eje "X" (Volt/cm) y del eje "Y" (mA/cm) y centralizar el origen de los ejes en la pantalla. NOTA: los grficos estn dibujados en su forma normal y no en forma inversa como son obtenidos en la pantalla del osciloscopio.7. Dibujar la curva obtenida. Indicar los valores de las corrientes y tensiones en la compuerta para la aparicin de las partes positiva y negativa.8. Invertir la polaridad de la fuente VGG. Fijar el potencimetri P1 en su valor mximo y repetir los puntos 3.2 hasta 3.6.5. Caractersticas del Triac

Tabla 3: Caractersticas del TriacObservaciones y conclusiones Como se pudo notar el Triac es un SCR bidirreccional. La corriente y la tensin de encendido disminuyen con el aumento de temperatura y con el aumento de la tensin de bloqueo. Las corrientes de prdida del Triac son pequeas, del orden de 0,1 m A a la temperatura ambiente. El Triac conmuta del modo de corte al modo de conduccin cuando se inyecta corriente a la compuerta. Despus del disparo la compuerta no posee control sobre el estado del Triac. Para apagar el Triac la corriente andica debe reducirse por debajo del valor de la corriente de retencin IH.

Leer ms: http://www.monografias.com/trabajos14/triac/triac.shtml#OBSERV#ixzz2yEuyCYic