UNIVERSIDAD DE LA COSTA – FACULTAD FACULTAD DE INGENIERÍA – LABORATORIO LABORATORIO DE ELECTRONICA III
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DISPARO RESISTIVO Bryan Ruiz B, Herbin Hernández Amaya, Juan David Mulford, Andrés de la Hoz
R esume esume — En En el siguiente informe se conocerá una de las tantas funciones que puede tomar el dispositivo de silicio más i mportante en la electrónica de potencia, la experiencia observamos los momento justo en la activación del semiconductor con el objetivo aprender su funcionamiento práctico del scr.
T.A. Tercer autor es Andrés de la hoz , estudiante de séptimo semestre de ingeniería eléctrica en la universidad de la costa – CUC CUC (e-mail:
[email protected]) C.A. Cuarto autor es juan d Jiménez, estudiante de séptimo semestre de ingeniería eléctrica en la universidad de la costa – CUC CUC (e-mail:
[email protected])
P alabras alabras Clave C lavess — potencia, potencia, semiconductor, scr, silicio.
Astrac Astractt-- In the following report we will know one of the many functions that can take the most important silicon device in the power electronics, the experience we observe the right moment in the activation of the semiconductor in order to learn its practical operation of scr.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Dominar todas sus aplicaciones en diferentes circuitos. Entender su funcionamiento, para realizar buenos montajes. Comprobar las características de conmutación de estos dispositivos.
K eywo eyworr ds— Power, semiconductor, scr, silicon.
III. I NSTRUMENTOS Para el desarrollo de esta experiencia se hizo uso de: I. I NTRODUCCÓN
En esta práctica se hizo montaje de un circuito, el cual se quería observar su funcionamiento. El scr tiene amplias aplicaciones en el mundo de la electrónica la cuales se pueden ver constante mente en circuitos de control y atenuadores etc. El scr, es un interruptor electrónico este se pone en conducción no sólo cuando la tensión en sus terminales (ánodo y cátodo) se hace positiva sino también cuando es excitado con un pequeña corriente por su compuerta. Este dispositivo maneja cierta cierta característica que se debieron respetar a la hora de construir un circuito, y con la ayuda de la hoja de dato se observaron los límites los cuales alcazaba alcazaba el dispositivo de este tipo de scr se puso lograr su montaje y entender al máximo como trabaja.
Cantidad
1 1 1 1 1 1 1 5 5 1
Elemento
Protoboard LED SCR(C106D) Resistencia de 1K Resistencia de 220K o 330K Potenciómetro Multímetro Cables UTP Caimanes Fuente de poder IV. MARCO TEÓRICO
II. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
Conocer y demostrar el uso del SCR c106d, estudiando las etapas disparo del dispositivo encontrando sus corrientes de funcionamiento funcionamiento
P.A. Primer autor es Bryan Ruiz, estudiante de séptimo semestre de ingeniería electrónica en la universidad de la costa - CUC (e-mail:
[email protected]) S.A Segundo autor es Herbin Hernández, estudiante de séptimo semestre de ingeniería eléctrica en la universidad de la costa - CUC (email:
[email protected] [email protected]) om)
Los tiristores son una familia de dispositivos semiconductores usados para controlar la cantidad de potencia que entrega a cargas eléctricas. El rectificador controlado de silicio (SCR) es un tiristor. El SCR consiste en cuatro capas p y n alternadas, como se muestra aquí:
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Figura 1: símbolo y estrutura scr
Este dispositivo semiconductor familia de los tiristores, se constituye de tres terminales (ánodo(A), cátodo (K) y compuerta (G)). Este dispositivo es muy utilizado para el control de grandes potencias eléctricas, de conducción unidireccional, al igual que un diodo rectificador. El SCR cuenta con una caracteristicas adicional para conducir. Su terminal llamado compuerta (Gate) de control o de disparo, en la cual se necesita una corriente capaz de producir la conducción del SCR. [1]
Figura 2: modelo simplificado del SCR
Figura 3: Símbolo y estructura del SCR
Tabla 1: características scr [2]
FUNCIONAMIENTO DEL SCR EN CORRIENTE CONTINUA
El SCR es un dispositivo semiconductor semejante a un diodo con la única diferencia de poseer una compuerta o gate, esto le permite conducir al recibir un pulso positivo por la compuerta. Si no se detecta corriente en la compuerta el tiristor no conduce. Pero scr detecta corriente este comienza a conducir y queda conduciendo (activado) y se mantiene así. Si se desea que el tiristor deje de conducir (desactivado), el voltaje +V debe ser reducido a 0 Voltios. Si se disminuye lentamente el voltaje (tensión), el tiristor seguirá conduciendo hasta que por el pase una cantidad de corriente menor a la llamada "corriente de mantenimiento o de retención", lo que causará que el SCR deje de conducir aunque la tensión VG (voltaje de la compuerta con respecto a tierra no sea cero.
Figura 4: curva características
“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)” [2]
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V. PROCEDIMIENTO Antes de realizar cada montaje se tuvo en cuentas la hoja de datos del dispositivo SCR (Datasheet). Luego ubicamos los componentes en la protoboar para iniciar con las conexiones. Luego de terminar con las conexiones indicadas en el circuito planteado por el profesor se realizar pruebas de continuidad para descartar las perturbaciones que puede que nuestro montaje no funcione. Teniendo los 3 primeros pasos realizados empezamos tomar medidas como se indicaba en cada circuito.
Análisis para encontrar R1, R2:
= ∗ sin = ∗ sin [1,2] = [10°,85°] 1 ≤ ≤ 2 Considerando = 1 = 10° R2=0Ω = 1 ∗ + ∗ 1 = − ∗ = − 1 = ∗ sin10° − Considerando = 2 = 85° = 1 ∗ + 2 ∗ + ∗ 2 = ( ) − 1 − 2 = ∗ 85° − 1 +
Figura 5: disparo resistivo
“El
conmutador del circuito de disparo que suministra la corriente de compuerta se abre y la corriente de compuerta cae a cero amperios. El SCR no se apaga. La corriente de compuerta es necesaria para encender el SCR, pero no es condición necesaria para mantenerlo conduciendo. Para poner el SCR en OFF, la fuente de tensión en B1 debe estar apagada. Si se reduce gradualmente el valor de tensión B1, la corriente vista empezara a decaer. Cuando la corriente disminuye por debajo de un valor denominado corriente de mantenimiento, el SCR se pondrá en OFF aun cuando la tensión B1 no sea cero ” C. obtener valor del (IL).
VII. RESULTADOS
59sin10 − 1 ∗10 = 94287,6Ω ≈ 95.3Ω 1 = 19. 35,7 ∗ 10^ −≈ 6100Ω 59sin85 −94287,6 + 1∗ 10 = 452363.7 2 = 19. 35,7 ∗ 10^ −6 ≈ 452.3Ω ≈ 500Ω Observación de disparo dado en osciloscopio 1-montaje protoboar y observado osciloscopio
VI. ANÁLISIS Del informe anterior se obtuvo la corriente de compuerta la cual fue de ayuda para utilizar en el montaje de disparo resistivo. Igt=26.7uA
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Dada la practica circuito de disparo resistivo, el cual se necesitó la corriente igt del primer informe donde se empleó un SCR con este parámetro C106D obtuvimos el valor de igt el cual fue 26,7uA. Realizando la experiencia con los valores resultante del análisis se aproximaron los valores resistivos a valores comerciales donde simularon en la herramienta proteus estos parámetros R1=100K R2=500K, se observó y se adquirió conocimiento del montaje. Se cumplió con el objetivo en la parte experimental del montaje donde los valores calculados. Con los valores resistivos se obtuvieron resultados esperados, el cual nos brindó conocimiento del funcionamiento correcto del circuito.
IX. BIBLIOGRAFÍA 2- Montaje realizado por el simulador proteus
[1] D. W. Hart, Electronica de Potencia, Madrid: Pearson Educacion, 2001. [2] Motorola, «AllDatasheet.com,» Literature Distribution Centers, 2008. [En línea]. Available: http://pdf1.alldatasheet.es/datasheet pdf/view/3012/MOTOROLA/C106.html. [Último acceso: 21 02 2017]. [3] S. R. T. P., «Aplicaciones del SCR,» DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD, ciudad Bolivar Venezuela, 2009.
Funcionamiento: El ángulo de disparo está determinado por la resistencia R2 (potenciómetro), si la resistencia variable es baja, la corriente de puerta será suficiente para disparar el SCR cuando el voltaje de la fuente es bajo. Por lo que el ángulo de disparo será pequeño y la corriente de la carga grande. Si la R2 es alta, el voltaje de la fuente debe ser alto para poder entregar suficiente corriente de puerta para disparar el SCR, esto aumenta el ángulo de disparo y reduce la magnitud de la corriente de carga. El propósito de la R1 es mantener algún valor fijo de resistencia en caso de que R2 sea puesta en cero, para proteger a la compuerta. La resistencia R1, también determina el ángulo mínimo de disparo. En un circuito de disparo puramente resistivo, para un SCR, el ángulo máximo de disparo que se puede alcanzar es de 90. VIII. CONCLUSIONES
