El tiristor (SCR, Silicon Controlled Rectifier o Rectificador Controlado de Silicio), es un dispositivo semiconductor biestable formado por tres uniones PN con la disposición PNPN. Está formado por tres terminales, llamados Anodo, Cátodo y Puerta. El instante de conmutación, puede ser controlado con toda precisión actuando sobre el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional, conmutadorcasi ideal, rectificador y amplificador a la vez.
1.- VAK positiva. El dispositivo se comporta como un circuito abierto.
2.- VAK positiva. El elemento está en estado de conducción.
3.- VAK negativa. El dispositivo equivale a un cto. abierto.
VDWM = Tensión máx. directa de trabajo
VDRM = Valor máx. de voltaje repetitivo directo.
VRRM = Valor máx. de voltaje repetitivoinverso.
VT = Caída de tensión de trabajo
IT = Intensidad de trabajo
IH = Intensidad de mantenimiento
IDRM = Intensidad directa en estado de bloqueo. (Intensidad de fugas)
IRRM = Intensidad inversa en estado de bloqueo. (Intensidad de fugas)
IL = Intensidad de enganche
En la fabricación se emplean técnicas de difusión y crecimiento epitaxial. El material básico es el Si. En lafigura están representados algunos tipos de encapsulado
Principio de Funcionamiento
Tensión de ánodo negativa respecto a cátodo (VAK < 0):
Los diodos U1 y U3 quedan polarizados en inverso y U2 en directo. La corriente del diodo viene dada por:
Métodos de disparo:
Para que se produzca el cebado de un tiristor, la unión ánodo – cátodo debe estar polarizada en directo yla señal de mando debe permanecer un tiempo suficientemente largo como para permitir que el tiristor alcance un valor de corriente de ánodo mayor que IL, corriente necesaria para permitir que el SCR comience a conducir.
Para que, una vez disparado, se mantenga en la zona de conducción deberá circular una corriente mínima de valor IH, marcando el paso del estado de conducción al estado de bloqueodirecto.
Los distintos métodos de disparo de los tiristores son:
• Por puerta.
• Por módulo de tensión. (V)
• Por gradiente de tensión (dV/dt)
• Disparo por radiación.
• Disparo por temperatura.
El modo usado normalmente es el disparo por puerta. Los disparos por módulo y gradiente de tensión son modos no deseados, por lo que los evitaremos en la medida de lo posible.
• Disparopor puerta
Es el proceso utilizado normalmente para disparar un tiristor. Consiste en la aplicación en la puerta de un impulso positivo de intensidad, entre los terminales de puerta y cátodo a la vez que mantenemos una tensión positiva entre ánodo y cátodo.
Una vez disparado el dispositivo, perdemos el control del mismo por puerta. En estas condiciones, si queremos bloquearlo, debemos hacer queVAK < VH y que IA < IH
• Disparo por módulo de tensión
Este método podemos desarrollarlo basándonos en la estructura de un transistor: si aumentamos la tensión colector – emisor, alcanzamos un punto en el que la energía de los portadores asociados a la corriente de fugas es suficiente para producir nuevos portadores en la unión de colector, que hacen que se produzca el fenómeno deavalancha. ?
Esta forma de disparo no se emplea para disparar al tiristor de manera intencionada; sin embargo ocurre de forma fortuita provocada por sobretensiones anormales en los equipos electrónicos.
• Disparo por gradiente de tensión
Si a un tiristor se le aplica un escalón de tensión positiva entre ánodo y cátodo con tiempo de subida muy corto, los portadores sufren un desplazamiento parahacer frente a la tensión exterior aplicada. La unión de control queda vacía de portadores mayoritarios; aparece una diferencia de potencial elevada, que se opone a la tensión exterior creando un campo eléctrico que acelera fuertemente a los portadores minoritarios produciendo una corriente de fugas.
• Disparo por radiación
La acción de la radiación electromagnética de una determinada…
