- Transistor unijuntura
(UJT) - Transistor Programable
PUT - Diodo
Shockley - Diodo
AC DIAC - Interruptor controlado
por compuerta GTO - Switch
unilateral de Silicio SUS - Switch
bilateral de Silicio SBS - Rectificador
controlado de Silicio SCR - Triodo
AC TRIAC - Formas
de Onda - Circuitos de Disparo
para Tiristores - Optoacopladores de
Potencia - Switcheo en Cruce por
Cero - Referencias
Existen numerosas operaciones
industriales en las cuales se requiere el suministro de potencia
eléctrica en una forma variable y controlable. Iluminación, control de
velocidad de
motores, soldadura
eléctrica, control de temperatura,
presión, etc., son alguna muestra de dichas
operaciones. Los modernos sistemas
industriales recurren a los circuitos de
control, los cuales son simplemente componentes que permiten
gobernar la potencia suministrada a una carga dada.
Básicamente, los circuitos de control pueden ser
clasificados en las siguientes categorías:
– Switches manualmente operados
– Switches mecánicamente operados
– Solenoides
– Switches electromagnéticos (relays)
– Switches electrónicos (tiristores)
Objetivos
La presentación que se hará en este
capítulo hace mención únicamente a los
switches electrónicos, haciéndose el estudio
correspondiente a los siguientes dispositivos:
– Transistor
Unijuntura (UJT)
– Transistor Programable (PUT)
– Diodo Shockley
– Diodo AC (DIAC)
– Interruptor controlado por compuerta (GTO)
– Rectificador controlado de Silicio (SCR)
– Tiristor AC (TRIAC)
Una vez terminado este estudio deben tenerse claros los
siguientes aspectos:
– Características y funcionamiento de cada uno de los
dispositivos anteriormente mencionados, en las diferentes
regiones de trabajo.
– Parámetros eléctricos involucrados.
– Operación de diversos tipos de circuitos de
disparo.
– Métodos de
obtención de control de fase.
– Formas de control de potencia en cargas resistivas e
inductivas.
Transistor
unijuntura (UJT)
Las características que presenta el UJT lo hace de gran
utilidad en
muchos circuitos de aplicación industrial, incluyendo
timers, osciladores, generadores de onda, y lo más
importante, en circuitos de disparo para SCRs y TRIACs.
El UJT es un dispositivo de una sola unión, con dos
regiones contaminadas y tres terminales externos. Tiene un
sólo emisor y dos bases. La representación física y circuital
del UJT es mostrada en la figura 1.
Figura 1. UJT: representación
física y circuital
El emisor está fuertemente dopado, mientras que la
región de bases posee una ligera contaminación, lo cual hace que bajo
determinadas condiciones, presente una región de resistencia
negativa, ofreciendo dos estados de funcionamiento bien
definidos, correspondientes a bloqueo y a conducción.
Para entender mejor el funcionamiento del dispositivo, es
necesario recurrir a su equivalente circuital, el cual es
mostrado en la figura 2.
Figura 2. Equivalente circuital
Rb1 y Rb2 constituyen la resistencia de la barra de silicio,
siendo Rbb la resistencia total:
Rbb = Rb1 + Rb2, con Rb1 ( Rb2
Rbb es denominada resistencia interbase, y es la resistencia
óhmica que presentan los terminales B1 y B2 cuando no hay
corriente de emisor. En términos generales esta
varía entre 5 k( y 10 k(.
El diodo D es el equivalente a la juntura entre el emisor y la
base, presentando un voltaje umbral que varía entre .4
voltios y .7 voltios.
Si la tensión aplicada al dispositivo es Vbb, sobre la
resistencia Rb1, es decir en el punto A, aparece un voltaje dado
por:
Va = Vbb Rb1/Rbb = n Vbb
siendo n = Rb1/(Rb1 + Rb2)
n es conocido como factor intrínseco, teniendo una
variación comprendida entre .5 y .8, lo cual significa que
Rb1 puede ser igual o hasta cuatro veces el valor de
Rb2.
La tensión Va es conocida también como voltaje
intrínseco y es la que mantiene inversamente polarizado al
diodo emisor cuando no hay señal a la entrada.
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