CARACTERISTICA VOLTAJE-CORRIENTE DEL TIRISTOR

Transcripción

1 ELECTRONC DE POTENC LOS TRSTORES O SCR s 3.1. NTRUDUCON Un tiristor o SCR s es uno de los tipos más importantes de dispositivos semiconductores de potencia.los tiristores se utilizan en forma extensa en los circuitos electrónicos de potencia se operan como conmutadores biestables, pasando de un estado no conductor a un estado conductor. SMBOLO DEL TRSTOR CRCTERSTC VOLTJE-CORRENTE DEL TRSTOR ng. Odón Orlando Condori Capuma Página 35

2 ELECTRONC DE POTENC 3.2 NLOGÍ DEL TRSTOR CON EL TRNSSTOR Se puede considerar que un tiristor consta de dos transistores PNP y NPN. La corriente del colector C de un tiristor se relaciona, en general, con la corriente de emisor E y la corriente de fuga de la unión colector-base CB0, como C E CB0 1 La ganancia de corriente de base común se define como /. Para el transistor C E Q 1, la corriente de emisor es la corriente, y la corriente del colector C1 se puede determinar a partir de la ecuación 1 C1 CB01 En forma similar, para el transistor Q 2, la corriente C 2 l combinar C1 y C 2 obtenemos C2 2 C1 CB C1 C2 1 CB01 2 K CB02 4 Pero para una corriente de compuerta igual a G, de obtenemos: K y resolviendo la ecuación 4 en función G ng. Odón Orlando Condori Capuma Página 36

3 ELECTRONC DE POTENC 2G CB CB02 5 VRCÓN TÍPC DE GNNC DE CORRENTE CON L CORRENTE DEL EMSOR 3.3 CTVCÓN DEL TRSTOR Un tiristor se activa incrementando la corriente del ánodo. Esto se puede llevar a cabo mediante una de las siguientes formas: TERMC.- Si la temperatura es alta habrá un incremento en el número de pares electrón-hueco, lo que aumentará las corrientes de fuga. Este aumento en las corrientes hará que 1 y 2 aumenten. Debido a la acción regenerativa ) puede tender a la unidad y el tiristor puede activar. ( 1 2 LUZ.- Si se permite que la luz llegue a las uniones de un tiristor, aumentarán los pares electrón-hueco pudiendo activar el tiristor. La activación del tiristor por luz se logra al permitir que ésta llegue a los discos de silicio. LTO VOLTJE.- Si el voltaje ánodo a cátodo es mayor que el voltaje de ruptura directo V B0, fluirá una corriente de fuga suficiente para iniciar una activación regenerativa. Este tipo de activación puede resultar destructiva por lo que se debe evitar. dv/dt.- Si la velocidad de elevación de voltaje ánodo-cátodo, la corriente de carga de las uniones capacitivas puede ser suficiente para activar el tiristor. Un valor alto de corriente de carga puede dañar el tiristor; por lo que el dispositivo debe protegerse contra un dv/dt. Los fabricantes especifican el dv/dt máximo permisible del tiristor. CORRENTE DE COMPUERT.- Si un tiristor esta polarizado en forma directa, la inyección de una corriente de compuerta al aplicar un voltaje positivo de compuerta entre compuerta y los terminales del ng. Odón Orlando Condori Capuma Página 37

4 ELECTRONC DE POTENC cátodo, activará al tiristor. Conforme aumenta la corriente de compuerta, se reduce el voltaje de bloque directo, tal como aparece en el siguiente gráfico. EFECTOS DE L CORRENTE DE COMPUERT SOBRE EL VOLTJE DE BLOQUE DRECTO ng. Odón Orlando Condori Capuma Página 38

5 ELECTRONC DE POTENC 3.4 DESCTVCON DEL TRSTOR.- CRCTERSTCS DE CTVDO DEL TRSTOR Un tiristor puede ser desactivado o apagado utilizando uno de los siguientes modos: Conmutación natural.- En los circuitos de c.a. la corriente siempre pasa por cero cada mitad de ciclo. Según pasa la corriente a través del dispositivo por cada cero natural, automáticamente aparece un voltaje inverso a lo largo del dispositivo. Este fenómeno se conoce como conmutación natural. Los conversares conmutados en línea están dentro de esta categoría. Conmutación Forzada.- En algunos circuitos de tiristores, el voltaje de entrada es de c.d. para desactivar al tiristor, se obliga a pasar por cero utilizando un circuito adicional conocido como circuito de conducción forzada y por lo común se aplica en los convertidores de cd a cd (pulsadores). El circuito de conmutación esta formado por lo general de un capacitor, un inductor y uno o más resistencias y/o diodos. ng. Odón Orlando Condori Capuma Página 39

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8 ELECTRONC DE POTENC 3.5 TPOS DE TRSTOR.- Dependiendo de la construcción física y del comportamiento de activación y de desactivación, en general los tiristores pueden clasificarse en nueve categorías: 1. Tiristor de control de fase (SCR). 2. Tiristores de conmutación rápida (SCR). 3. Tiristores de desactivación por compuerta (GTO). 4. Tiristores de tríodo bidireccional (TRC). 5. Tiristores de conducción inversa (RCT). 6. Tiristores de inducción estática (STH). 7. SCR s activados por luz (LSCR). 8. Tiristores controlados por FET (FET-CTH). 9. Tiristores controlados por MOS (MCT). ng. Odón Orlando Condori Capuma Página 42