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TIRISTOR SCR (Rectificador controlado de silicio):

El tiristor SCR es un dispositivo que conduce corriente eléctrica en un solo sentido acción que también es realizada por un diodo, pero para que este tiristor conduzca corriente debe ser activado, mientras no sea así, no conducirá. Cuando el tiristor SCR no conduce puede ser considerado como un interruptor cerrado.

Símbolo:

Características:

- Tiene tres terminales.

- Controla corrientes altas.

- Puede actuar como interruptor.

- Cuando está en conducción hay, hay una trayectoria de flujo de corriente de baja resistencia del ánodo al cátodo.

- Actúa como un interruptor cerrado cuando está en corte.

- La acción de conmutación es muy rápida.

- Sus valores máximos son de 1800v a 550A.

- Es unidireccional.

- Tiene 4,3 uniones.

- Cuando el SCR está polarizado en inversa se comporta como un diodo común.

- Es un amplificador eficaz.

- Tensiones transitorias.

Construcción interna:

Funciones:

Si no se le aplica corriente a la compuerta, el SCR se comporta como un interruptor abierto en cualquier dirección.

Para que el SCR conduzca entre ánodo y cátodo, se necesita cierto nivel de corriente mínimo (pulso positivo), aplicado entre la compuerta y el cátodo. Dicho nivel depende de la sensibilidad de la compuerta del SCR.

El SCR seguirá conduciendo, incluso con la corriente de compuerta suprimida, hasta que la corriente del ánodo se reduzca a un valor inferior al crítico o se invierta la polarización entre ánodo y cátodo del SCR. En este punto, el SCR se abre o bloquea nuevamente.

Aplicaciones:

· Controles de revelador.
· Fuentes de alimentación reguladas.
· Cargadores de batería.
· Inversores de energía.
· Circuitos de retardo de tiempo.
· Interruptores estáticos.
· Controles de motores.
· Recortadores.
· Circuitos de protección.
· Controles de calefacción.
· Controles de fase.

TIRISTOR DIAC (Diodo para corriente alterna):

Es un dispositivo semiconductor que tiene dos conexiones. Conduce en los dos sentidos de sus terminales, por ello es denominado bidireccional, siempre que se llegue a su tensión de cebado o de disparo.

Símbolo:

Características:

- Tiene dos terminales, ánodo y cátodo.

- Es un dispositivo semiconductor de dos conexiones.

- Es un diodo bidireccional.

- Conduce corriente solo después de haber superado su tensión de disparo, y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico para ese dispositivo.

- La mayoría de los DIAC tienen una tensión de disparo alrededor de 30V.

Construcción interna:

Funciones:

Este es un dispositivo controlado por voltaje, el cual se comporta como dos diodos zener puestos en contra paralelo, como ya se sabe: cuando el voltaje de cualquier polaridad entre sus dos terminales excede el valor especificado, entra en avalancha y disminuye su resistencia interna a un valor muy bajo. Esto significa que, si es colocado en paralelo con la salida de una fuente de corriente alterna podrá recortar todos los picos positivos y negativos que pasen del voltaje del umbral del DIAC. Si es puesto en serie, solamente dejará pasar corriente cuando lleve más tensión que la del gatillado para TRIACS en circuitos de corriente alterna. El dispositivo tiene un rango simétrico de conmutación (en ambos sentidos) de 20 a 40 voltios, tensión que usualmente excede el punto de umbral del gate de los TRIACS, de tal forma que estos trabajan siempre en un nivel seguro.

Aplicaciones:

Controles de relevador.
Circuitos de retardo de tiempo.
Fuentes de alimentación regulada.
Interruptores estáticos.
Controles de motores.
Como recortadores.
Inversores.
Ciclo-conversores.
Cargadores de baterías.
Circuitos de protección.
Controles de calefacción.
Controles de fase.
Circuitos que realizan control de fase de la corriente del TRIAC, de modo que solo se aplica tensión a la carga durante una fracción de ciclo de la alterna.

TIRISTORES TRIAC (Tríodo para corriente alterna):

Es un dispositivo semiconductor que tiene tres terminales, que generalmente se una para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la característica de conducir en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. El TRIAC puede ser disparado independientemente de la polarización de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o negativa.

Símbolo:

Características:

La corriente puede pasar en ambas direcciones.
Adecuados para convertidores de conmutación forzada en aplicaciones de potencia intermedia y alta.
Control del encendido por corriente de puerta (pulso). No es posible apagarlo desde la puerta.
Pueden apagarse con un pulso de señal negativo.
Dispositivo capaz de soportar las potencias más elevadas. Único dispositivo capaz de soportar 4000 Amp y 7000 Volt.
Frecuencia máxima de funcionamiento baja, ya que se sacrifica la velocidad (vida media de los portadores larga) para conseguir una caída en conducción lo menor posible. Su funcionamiento se centra en aplicaciones a frecuencia de red.

Construcción interna:

Funciones:

En el TRIAC, el Gate 1 y el Gate 2 están conectados juntos y se pueden operar con solamente un circuito de control conectado entre las compuertas y el terminal Principal 1. El modo más fácil de gatillado para control de corriente alterna, se obtiene polarizando positivamente el terminal de compuertas cuando el Terminal Principal 1 sea positivo. En otras palabras, para poner en conducción en ambos sentidos al TRIAC basta con darle al gate un poco de señal de la misma corriente(polaridad) que haya en ese momento en el Terminal Principal 2.

Aplicaciones:

· Su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas.

· Una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales y los relés.

· Funciona como interruptor electrónico y también pila.

· Funciona como atenuador de luz.

· Controles de velocidad para motores eléctricos.

· En los sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros.

TRISISTOR QUADRAC (Triacs desencadenados internos):

Es un tipo de tiristor especial que combina un DIAC y un TRIAC en un solo componente, donde el DIAC es el dispositivo de activación del TRIAC. Esta todo en un dispositivo bidireccional que es controlado por su puerta. Al igual que el TRIAC es un dispositivo de conmutación semiconductor con tres terminales denominados MT2 para la terminal principal, MT1 para la segunda terminal principal y G para la terminal que es la puerta (Gate).

Símbolo:

Funcionamiento:

· Los tiristores tienen cuatro capas semiconductoras que actúan como interruptores, rectificadores o reguladores de tensión en una variedad de aplicaciones.

· Cuando un tiristor pasa a su estado de conducción sigue así incluso después de quitar la alimentación en el gate que lo activó.

· Permiten que fluya la corriente de tensión.

Aplicaciones:

· Control de potencia.
· Control de iluminación.
· Control de velocidad.
· Aplicaciones de modulación de temperatura.

TIRISTOR GTO:

Es un dispositivo de electrónica de potencia que puede ser encendido por un solo pulso de corriente positiva en la terminal puerta o el gate (G), al igual que un tiristor normal, pero con la diferencia de que puede ser apagado al aplicar un pulso de corriente negativa en el mismo terminal. Ambos estados, tanto el estado de encendido como el estado de apagado, son controlados por la corriente en el gate (G).

Símbolo:

Características:

- Realiza el disparo mediante una VGK >0.

- El bloqueo es realizado con una VGK <0.

- El GTO a diferencia del SCR disipa menos potencia.

- La ventaja del bloqueo por puerta es que no necesitan los circuitos de bloqueo forzado que requieren los SCR.

- La desventaja es que la corriente de puerta tiene que ser mucho mayor por lo que el generador debe estar más dimensionado.

Construcción interna:

Funciones:

Mientras el GTO este apagado y no exista señal en la puerta, el dispositivo se bloqueará para cualquier polaridad en el ánodo, pero una corriente de fuga (IA leak) existe. Con un voltaje de vías en directa el GTO se bloquea hasta que un voltaje de ruptura VAK = VB0 es alcanzado. En este punto existe un proceso dinámico de encendido., VAK = 3V y la corriente IA es determinada por la carga. Cuando el GTO se apaga y con la aplicación de un voltaje en inversa, solo una pequeña corriente de fuga (IA leak) existe. Una polarización en inversa VAK puede ser alcanzada cuando ocurra un corte. El valor del voltaje del voltaje de ruptura inverso depende del método de fabricación para la creación de una regeneración interna para facilitar el proceso de apagado.

Con un voltaje de polarización directo aplicado al ánodo y un pulso de corriente positiva es aplicada al gate, el GTO se enciende y permanece de esa forma. Para ésta condición, existen 2 formas de apagarlo. Una forma es reduciendo la corriente de ánodo IA por medios externos hasta un valor menor a la corriente de holding Ih, en la cual, la acción regenerativa interna no es efectiva. La segunda forma de apagarlo es por medio de un pulso en el gate, y este es el método más recomendable porque proporciona un mejor control.

La ganancia se calcula con la siguiente formula.

Aplicaciones:

· Trocadores y convertidores.
· Control de motores asíncronos.
· Inversores.
· Caldeo inductivo.
· Rectificadores.
· Soldadura al arco.
· Sistema de alimentación ininterrumpida (SAI).
· Control de motores.

TIRISTOR LASCR (Rectificador controlado de silicio fotoactivo):

Es un dispositivo semiconductor que tiene cuatro capas, opera esencialmente como un SCR normal, pero a diferencia este es activado por medio de energía luminosa que incide sobre una de las junturas PN. Cuando la luz incidente es suficientemente intensa, el LASCR se dispara y permanece en ese estado, aunque la fuente de luz desaparezca.

Características:

- Su voltaje puede llegar a ser de 4 kv a 1500 A.

- Potencia de disparo menos de 100mw.

- El di/dt típico es 250 A/ms y el dv/dt puede ser tan alto como 2000v/ms.

- La frecuencia de conmutación es de hasta 2kHz.

- Este tiristor por lo general dispone de conexiones especiales para ser disparados con fibra óptica.

- Un LASCR ofrece total aislamiento eléctrico entre la fuente de disparo luminoso y el dispositivo de conmutación de un convertidor de potencia, que flota a un potencial tan alto como unos cuantos cientos de kilovoltios.

Funciones:

Este dispositivo se activa mediante radiación directa de luz sobre el disco de silicio. Los pares electrón-hueco que se crean debido a la radiación producen la corriente de disparo bajo la influencia de un campo eléctrico. La estructura de compuerta se diseña a fin de proporcionar la suficiente sensibilidad para el disparo, a partir de fuentes luminosas prácticas (por ejemplo, LED y para cumplir con altas capacidades de di/dt y dv/dt). En un circuito puede ser reconocido por la simbología que muestra la figura I. Como se observa el mismo cuenta con tres terminales Puerta (G), Ánodo (A), Cátodo (K) y una ventana transparente por donde entra la luz.

Aplicaciones: