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Aprenderemos sobre
SCR
Funcionamiento del SCR
Caracteristicas del SCR
Un SCR posee tres conexiones: ánodo, cátodo y gate. La puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo. Funciona básicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la corriente en un solo sentido.
Condiciones de uso
Mientras no se aplique ninguna tensión en la puerta del SCR no se inicia la conducción y en el instante en que se aplique dicha tensión, el tiristor comienza a conducir. Trabajando en corriente alterna el SCR se desexcita en cada alternancia o semiciclo. Trabajando en corriente continua, se necesita un circuito de bloqueo forzado, o bien interrumpir el circuito.
Imagen de ejemplo.
Aplicacion del SCR
Aplicaciones.
Las aplicaciones de los tiristores se extienden desde la rectificación de corrientes alternas, en lugar de los diodos convencionales hasta la realización de determinadas conmutaciones de baja potencia en circuitos electrónicos, 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 conducción estará controlada por la señal de puerta. De esta forma se podrá variar la tensión continua de salida si se hace variar el momento del disparo ya que se obtendrán diferentes ángulos de conducción del ciclo de la tensión o corriente alterna de entrada. Además, el tiristor se bloqueará automáticamente al cambiar la alternancia de positiva a negativa ya que en este momento empezará a recibir tensión inversa.
Ventajas.
Ejemplo de aplicaciones
· Circuitos de retardo de tiempo.
· Inversores.
· Fuentes de alimentación reguladas.
· Interruptores estáticos.
· Controles de motores.
· Recortadores.
· Ciclo conversores.
· Cargadores de baterías.
· Circuitos de protección.
· Controles de calefacción.
· Controles de fase.
Requiere poca corriente de gate para disparar una gran corriente directa
1.
Puede bloquear ambas polaridades de una señal de A.C
2.
Bloquea altas tensiones y tiene caídas en directa pequeñas
3.
- El dispositivo no se apaga con Ig=0
- No pueden operar a altas frecuencias
- Pueden dispararse por ruidos de tensión
- Tienen un rango limitado de operación con respecto a la temperatura
- Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia, en el campo del control, especialmente control de motores, debido a que puede ser usado como interruptor de tipo electrónico.
Desventajas
Lista de parámetros.
Parametros electricos
• VRDM: Máximo voltaje inverso de cebado (VG = 0)
• VFOM: Máximo voltaje directo sin cebado (VG = 0)
• IF: Máxima corriente directa permitida.
• PG: Máxima disipación de potencia entre compuerta y cátodo.
• VGT-IGT: Máximo voltaje o corriente requerida en la compuerta (G) para el cebado
• IH: Mínima corriente de ánodo requerida para mantener cebado el SCR
• dv/dt: Máxima variación de voltaje sin producir cebado.
• di/dt: Máxima variación de corriente aceptada antes de destruir el SCR.
Curva caracteristica del SCR
Ejemplo
En la figura inferior de muestra la dependencia entre el voltaje de conmutación y la corriente de compuerta. Cuando está polarizado en inversa se comporta como un diodo común (ver la corriente de fuga característica que se muestra en el gráfico).
En la región de polarización en directo, se comporta también como un diodo común, siempre que 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 ánodo a cátodo es menor (VC).
Si la IG disminuye, el voltaje ánodo – cátodo aumenta. (ver el punto B y A, y el voltaje ánodo – cátodo VB y VA). Concluyendo, al disminuir la corriente de compuerta IG, el voltaje ánodo-cátodo tenderá a aumentar antes de que conduzca (se ponga en On / esté activo).
Rectificacion controlada del SCR
Rectificacion
controlada
La operación básica del SCR es diferente de la del diodo semiconductor de dos capas fundamental, en que una tercera terminal, llamada compuerta, determina cuándo el rectificador conmuta del estado de circuito abierto al de circuito cerrado. No es suficiente sólo la polarización directa del ánodo al cátodo del dispositivo. En la región de conducción la resistencia dinámica el SCR es típicamente de 0.01 a 0.1
Resistencia inversa
La resistencia inversa es típicamente de 100 k o más. Un SCR actúa a semejanza de un interruptor. Cuando esta encendido (ON), hay una trayectoria de flujo de corriente de baja resistencia del ánodo al cátodo. Actúa entonces como un interruptor cerrado. Cuando esta apagado (OFF), no puede haber flujo de corriente del ánodo al cátodo. Por tanto, actúa como un interruptor abierto. Dado que es un dispositivo de estado sólido, la acción de conmutación de un SCR es muy rápida.
El flujo de corriente
El flujo de corriente promedio para una carga puede ser controlado colocando un SCR en serie con la carga. La alimentación de voltaje es comúnmente una fuente de 60-Hz de CA, pero puede ser de CD en circuitos especiales.
Si la alimentación 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.