Explique cuáles son las características principales del tiristor.
Es un dispositivo semiconductor de cuatro capas de estructura e structura pnpn con tres uniones pn. Tienen tres terminales: ánodo, cátodo y compuerta.
Cuando el voltaje del ánodo se hace positivo con respecto al cátodo, las unione unioness J1 y J3 tienen tienen polariza polarizació ción n direct directa a o positiv positiva. a. a unión unión J! tiene tiene polarización inversa, y solo "uirá una pe#ue$a corriente de %u&a del ánodo al cátodo. 'e dice entonces #ue el tiristor está en condición de (lo#ueo directo o en estado desactivado llamándose a la corriente %u&a corriente de estado inactivo )*. 'i el voltaje ánodo a cátodo +- se incrementa a un valor lo sucientemente &rande la unión J! polarizada inversamente entrará en rupt ruptur ura. a. Esto Esto se co cono noce ce co como mo rupt ruptur ura a por por aval avalan anch cha a y el volt voltaj aje e correspondiente se llama voltaje de ruptura directa +/0. *ado #ue las uniones J1 y J3 ya tienen polarización directa, ha(rá un movimiento li(re de portadores a travs de las tres uniones #ue provocará una &ran corriente directa del ánodo. 'e dice entonces #ue el dispositivo está en estado de conducción o activado. a ca2da de voltaje se de(erá a la ca2da óhmica de las cuatro capas y será pe#ue$a, pe#ue$a, por lo comn 1v. 1v. En el estado activo, la corriente del ánodo de(e ser mayor #ue un valor conocido como corriente de en&anche ), a n de mantener la cantidad re#uerida de "ujo de portadores a travs de la unión4 de lo contrario, al reducirse el voltaje del ánodo al cátodo, el dispositivo re&resará a la condición de (lo#ueo. a corriente de en&anche, ), es la corriente del ánodo m2nima re#uerida para mantener el tiristor en estado de cond co nduc ucci ción ón inme inmedi diat atam amen ente te desp despu uss de #ue #ue ha sido sido ac acti tiva vado do y se ha retirado la se$al de la compuerta. 5na 5na vez vez #ue #ue el tiri tirist stor or es ac acti tiva vado do,, se co comp mpor orta ta co como mo un diod diodo o en cond co nduc ucci ción ón y ya no hay hay co cont ntro roll so(r so(re e el dispo disposi siti tivo vo.. El tiris tiristo torr se se&u &uirá irá conduciendo, por#ue en la unión J! no e6iste una capa de a&otamiento de vida vida a movim movimie ient ntos os li(re li(ress de port portad ador ores es.. 'in 'in em em(a (ar& r&o o si se redu reduce ce la corriente directa del ánodo por de(ajo de un nivel conocido como corriente de mantenimiento )7, se &enera una re&ión de a&otamiento alrededor de la unió unión n J! de(i de(ido do al nmer nmero o redu reduci cido do de port portad ador ores es44 el tiris tiristo torr esta estará rá entonces en estado de (lo#ueo. a corriente de mantenimiento es del orden de los miliamperios y es menor #ue la corriente de en&anche, ). Esto si&nica #ue )8)7. a corriente de mantenimiento )7 es la corriente del ánodo m2nima para mantener el tiristor en estado de r&imen permanente. a corriente de mantenimiento es menor #ue la corriente de en&anche.
Cuando el voltaje del cátodo es positivo con respecto al del ánodo, la unión J! tiene polarización directa, pero las unioneJ1 y J3 tienen polarización inversa. Esto es similar a dos diodos conectados en serie con un voltaje inverso a travs de ellos. El tiristor estará en estado de (lo#ueo inverso y una corriente de %u&a inversa, conocida como corriente de %u&a inversa )9, "uirá a travs del dispositivo. Presentar las curvas características del tiristor BT151
Copiar las especifcaciones del tiristor BT151 y explicar su signifcado.
+alores 2mites
9esistencias Trmicas
Caracter2sticas Estáticasa !;
Caracter2sticas *inámicasa !;
o anterior en &eneral son las especicaciones de %uncionamiento y %uncionamiento l2mite del tiristor /T1;1.
Explique cuáles son las características principales del Triac.
Cuando el triac conduce, hay una trayectoria de "ujo de corriente de muy (aja resistencia de una terminal a la otra, dependiendo la dirección de "ujo de la polaridad del voltaje e6terno aplicado. Cuando el voltaje es mas positivo en >T!, la corriente "uye de >T! a >T1 en caso contrario "uye de >T1 a >T!. En am(os casos el triac se comporta como un interruptor cerrado. Cuando el triac deja de conducir no puede "uir corriente entre las terminales principales sin importar la polaridad del voltaje e6terno aplicado por tanto acta como un interruptor a(ierto. *e(e tenerse en cuenta #ue si se aplica una variación de tensión importante al triac dv?dt= an sin conducción previa, el triac puede entrar en conducción directa.
a estructura contiene seis capas como se indica en la @)A. 1, aun#ue %unciona siempre como un tiristor de cuatro capas. En sentido >T!B>T1 conduce a travs de 1D1!D! y en sentido >T1B>T! a travs de !D11D. a capa D3 %acilita el disparo con intensidad de puerta ne&ativa. a complicación de su estructura lo hace mas delicado #ue un tiristor en cuanto a di?dt y dv?dt y capacidad para soportar so(re intensidades. 'e %a(rican para intensidades de al&unos amperios hasta unos !FF ecaces y desde FF a 1FFF + de tensión de pico repetitivo. os triac son %a(ricados para %uncionar a %recuencias (ajas, los %a(ricados para tra(ajar a %recuencias medias son denominados alternistores En la @)A. ! se muestra el s2m(olo es#uemático e identicación de las terminales de un triac, la nomenclatura Gnodo ! != y Gnodo 1 1= pueden ser reemplazados por Terminal rincipal ! >T!= y Terminal rincipal 1 >T1= respectivamente. El Triac acta como dos recticadores controlados de silicio 'C9= en paralelo @i&. 3 , este dispositivo es e#uivalente a dos latchs
a @)A. descri(e la caracter2stica tensión H corriente del Triac. >uestra la corriente a travs del Triac como una %unción de la tensión entre los ánodos >T! y >T1 . El punto +/* tensión de ruptura= es el punto por el cual el dispositivo pasa de una resistencia alta a una resistencia (aja y la corriente, a travs del Triac, crece con un pe#ue$o cam(io en la tensión entre los ánodos. El Triac permanece en estado 0D hasta #ue la corriente disminuye por de(ajo de la corriente de mantenimiento )7. Esto se realiza por medio de la disminución de la tensión de la %uente. 5na vez #ue el Triac entra en conducción, la compuerta no controla mas la conducción, por esta razón se acostum(ra dar un pulso de corriente corto y de esta manera se impide la disipación de ener&2a so(rante en la compuerta. El mismo proceso ocurre con respecto al tercer cuadrante, cuando la tensión en el ánodo >T! es ne&ativa con respecto al ánodo >T1 y o(tenemos la caracter2stica invertida. or esto es un componente simtrico en cuanto a conducción y estado de (lo#ueo se reere, pues la caracter2stica en el cuadrante ) de la curva es i&ual a la del ))). Presente las curvas características del Triac BT13
!Cuáles son los "odos de disparo del Triac#
Como hemos dicho, el Triac posee dos ánodos denominados >T1 y >T!= y una compuerta A. a polaridad de la compuerta A y la polaridad del ánodo !, se miden con respecto al ánodo 1. El triac puede ser disparado en cual#uiera de los dos cuadrantes ) y ))) mediante la aplicación entre los terminales de compuerta A y >T1 de un impulso positivo o ne&ativo. Esto le da una %acilidad de empleo &rande y simplica mucho el circuito de disparo. +eamos cuáles son los %enómenos internos #ue tienen lu&ar en los cuatro modos posi(les de disparo. 1 H El primer modo del primer cuadrante desi&nado por ) I=, es a#uel en #ue la tensión del ánodo >T! y la tensión de la compuerta son positivas con respecto al ánodo >T1 y este es el modo mas comn )ntensidad de compuerta entrante=. a corriente de compuerta circula internamente hasta >T1, en parte por la union !D! y en parte a travs de la zona !. 'e produce la natural inyección de electrones de D! a !, #ue es %avorecida en el área pró6ima a la compuerta por la caida de tensión #ue produce en ! la circulación lateral de corriente de compuerta. Esta ca2da de tensión se sim(oliza en la &ura por si&nos I y B . arte de los electrones inyectados alcanzan por di%usión la unión !D1 #ue (lo#uea el potencial e6terior y son acelerados por ella iniciándose la conducción. ! H El 'e&undo modo, del tercer cuadrante, y desi&nado por )))B= es a#uel en #ue la tensión del ánodo >T! y la tensión de la compuerta son ne&ativos con respecto al ánodo >T1 )ntensidad de compuerta saliente=. 'e dispara por el procedimiento de puerta remota, conduciendo las capas !D11D. a capa D3 inyecta electrones en ! #ue hacen más conductora la unión !D1. a tensión positiva de T1 polariza el área pró6ima de la unión !D1 más positivamente #ue la pró6ima a la puerta. Esta polarización inyecta huecos de ! a D1 #ue alcanzan en parte la unión D11 y la hacen pasar a conducción. 3 H El tercer modo del cuarto cuadrante, y desi&nado por )B= es a#uel en #ue la tensión del ánodo >T! es positiva con respecto al ánodo >T1 y la tensión de disparo de la compuerta es ne&ativa con respecto al ánodo >T1 )ntensidad de compuerta saliente=. El disparo es similar al de los
tiristores de puerta de unión. )nicialmente conduce la estructura au6iliar 1D1!D3 y lue&o la principal 1D1!D!. El disparo de la primera se produce como en un tiristor normal actuando T1 de puerta y de cátodo. Toda la estructura au6iliar se pone a la tensión positiva de T! y polariza %uertemente la unión !D! #ue inyecta electrones hacia el área de potencial positivo. a unión !D1 de la estructura principal, #ue soporta la tensión e6terior, es invadida por electrones en la vecindad de la estructura au6iliar, entrando en conducción. H El cuarto modo del 'e&undo cuadrante y desi&nado por )))I= es a#uel en #ue la tensión del ánodo T! es ne&ativa con respecto al ánodo >T1, y la tensión de disparo de la compuerta es positiva con respecto al ánodo >T1)ntensidad de compuerta entrante=. El disparo tiene lu&ar por el procedimiento llamado de puerta remota. Entra en conducción la estructura !D11D. a inyección de D! a ! es i&ual a la descrita en el modo )I=. os #ue alcanzan por di%usión la unión !D1 son a(sor(ido por su potencial de unión, hacindose más conductora. El potencial positivo de puerta polariza más positivamente el área de unión !D1 pró6ima a ella #ue la pró6ima a T1, provocándose una inyección de huecos desde ! a D1 #ue alcanza en parte la unión D11 encar&ada de (lo#uear la tensión e6terior y se produce la entrada en conducción. El estado )I=, se&uido de )))B= es a#uel en #ue la corriente de compuerta necesaria para el disparo es m2nima. En el resto de los estados es necesaria una corriente de disparo mayor. El modo )))I= es el de disparo más di%2cil y de(e evitarse su empleo en lo posi(le. En &eneral, la corriente de encendido de la compuerta, dada por el %a(ricante, ase&ura el disparo en todos los estados.