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Los tiristores




Enviado por Pablo Turmero



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    TIRISTORES (Thyristor) En 1956 se desarrollo el primer Tiristor
    Bell Telephoned Laboratory. Inicialmente fue llamado Transistor
    PNPN (hoy conocido como SCR) Los tiristores son dispositivos
    especialmente populares en Electrónica de Potencia. Son
    sin duda los dispositivos electrónicos que permiten
    alcanzar potencias mas altas, son dispositivos realmente
    robustos.

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    Definición y tipos – Dispositivo de 4 capas con estados
    estables de conducción y bloqueo – Interruptor de potencia
    muy alta – Potencias y tensión muy altas – Frecuencias de
    conmutación no superiores a 2kHz SCR (Silicon Controlled
    Rectifier). Interruptor unidireccional GTO (Gate Turn-off)
    Interruptor unidireccional. Apagado por puerta TRIAC (Triode AC)
    Interruptor bidireccional DIAC. (Diode AC) Interruptor
    bidireccional ( Control de tiristores)

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    (Gp:) p2 (Gp:) n2 (Gp:) n1 (Gp:) p1 (Gp:) G (Gp:) K (Gp:) A (Gp:)
    J3 (Gp:) J2 (Gp:) J1 (Gp:) I (Gp:) A (Gp:) p2 (Gp:) n2 (Gp:) p1
    (Gp:) n1 (Gp:) C (Gp:) A (Gp:) A Estructura Interna y circuito
    equivalente Característica Símbolo SCR: Silicon
    Controlled Rectifier Siempre es de Silicio. El SCR es el tiristor
    por excelencia (Cátodo) (Puerta) C G A (Ánodo) E B
    C C B E IA VAC VB IG

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    (Gp:) P (Gp:) P (Gp:) N (Gp:) N A C G (Gp:) A (Gp:) C (Gp:) G
    SCR: Silicon Controlled Rectifier

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    SCR: Un modelo ideal sencillo Podemos decir que es un interruptor
    unidireccional que se cierra con un pulso de corriente de puerta
    (disparo) y se abre cuando la corriente pasa por cero G A C
    MODELO IDEAL DE UN SCR A C G A C G NOTA: El disparo por
    tensión directa (VB) se considera indeseable y, como norma
    general, debe seleccionarse el SCR para que esto no ocurra

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    SCR: Ejemplo de control de fase

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    500 V 24A 1300 V 1800A 500 V 100A TO 200 AF B 20 TO 209 AD B 7 TO
    208 Ac B 2 SCR: Algunos ejemplos

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    Unos de los 12 SCR para un “pequeño”
    rectificador trifásico de 500 MW y 500 KV (Inga-Shaba,
    ZAIRE) EL SCR es el dispositivo electrónico mas robusto
    que existe. Puede manejar tensiones y corrientes realmente
    impresionantes. Algunos ejemplos son realmente
    espectaculares.

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    Estructura Interna Característica Símbolo TRIAC:
    Triode AC (Gp:) T2 (Gp:) T1 (Gp:) G IT VT +VB IG -VB IG NOTA: Se
    puede disparar con pulsos positivos o negativos de corriente en
    puerta

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    TRIAC: Triode AC (Gp:) T2 (Gp:) T1 (Gp:) G T2 T1 G T2 T1 G

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    TRIAC: Un modelo ideal sencillo Podemos decir que es un
    interruptor bidireccional que se cierra con un pulso de corriente
    de puerta (disparo) y se abre cuando la corriente pasa por cero.
    La puerta es ahora bidireccional (2 diodos en anti-serie) G T2 T1
    MODELO IDEAL DE UN TRIAC (Gp:) T2 (Gp:) T1 (Gp:) G

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    TRIAC: Ejemplo de control de fase IT(RMS) = 12A VDRM = VRRM = 700
    V (Gp:) Disparo (Gp:) Apagado

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    Dispositivo auxiliar (p.e. disparo de tiristores) Soporta picos
    de corrientes elevados Se debe conocer la Tensión de
    cebado (p.e. 33V en el DB3) DB3: Diac comercial muy popular DIAC:
    Diode AC Característica IT VT +VB -VB (Gp:) A1 (Gp:)
    A2

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    (Gp:) Estructura Interna (Gp:) P1 (Gp:) P2 (Gp:) N1 (Gp:) N3
    (Gp:) N3 (Gp:) T2 (Gp:) T1 (Gp:) N2 (Gp:) N2 DIAC: Diode AC T2 T1
    Podemos decir que es un interruptor que se cierra por
    tensión (Tensión de ruptura) y permanece cerrado
    hasta que la corriente por el pase por cero (corriente de
    mantenimiento)

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    DIAC: Algunos elementos similares DESCARGADOR DE GAS VARISTOR
    Gránulos de óxidos metálicos sinterizadas
    (Óxido de cinc, etc) Recinto de descarga

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    DIAC: Uso como elemento de protección Equipo a proteger Ve
    I F TRIAC, VARISTOR, DESCARGADOR,… Sobretensión NOTA:
    Seguramente el VARISTOR es el elemento mas popular para esta
    aplicación

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    R1 = 0 , máxima potencia R1 = Elevada, mínima
    potencia Ejemplo: Control de TRIAC con DIAC (Típico
    regulador de luz de salón) DIAC: Ejemplo de uso Carga R1
    R2 R3 C TRIAC controlado por DIAC (Montaje simplificado) A2 A1 G
    I G

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    GTO: (Gate Turn-off) (Gp:) A (Gp:) C (Gp:) G La especial
    estructura del dispositivo permite el apagado por puerta (con un
    pulso negativo). Por lo demás es similar al SCR.
    Estructura de un GTO simétrico (Gp:) A (Gp:) C (Gp:) G C G
    Vista desde abajo

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    MCT, tiristor controlado por MOS: Puesta en conducción por
    tensión negativo en puerta Apagado por tensión
    positiva en puerta. Ganancia elevada de tensión de control
    Disponibles hasta 1000V y 100A. Potencias medias bajas
    Símbolo NOTA: Tiene una funcionalidad similar a la del
    GTO, pero gobernado con tensión

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    LASCR, Tiristor controlado por luz. Son Tiristores activados por
    luz Utilizados en Alta tensión Frecuencias de
    conmutación de hasta 2KHz Tensiones elevadas 6000V y 1500A
    NOTA: Normalmente disponen de conexiones especiales para ser
    disparados con fibra óptica. Son interesantes en entornos
    de corrientes y tensiones elevadas, permitiendo un elevado
    aislamiento entre el circuito de potencia y el de gobierno.

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