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TIRISTORES
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CONTENIDO DIAC LASCR FET-CTH SCS SBS UJT PUT
CONTENIDO DIAC LASCR FET-CTH SCS SBS UJT PUT
DIAC El DIAC (Diodo para Corriente Alterna- Diode Alternative Current) es un dispositivo semiconductor de dos conexiones. Es un diodo bidireccional disparable que conduce la corriente sólo tras haberse superado su tensión de disparo, y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico característico para ese dispositivo.
Comportamiento del DIAC
El comportamiento es fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la corriente. La mayoría de los DIAC tienen una tensión de disparo de alrededor de 30 V. En este sentido, su comportamiento es similar a una lámpara de neón.
Funcionamiento DIAC
Es un tipo de tiristor que puede conducir en los dos sentidos. Es un dispositivo de dos terminales que funciona básicamente como dos diodos Shockley que conducen en sentidos opuestos.
Funcionamiento DIAC La curva de funcionamiento refleja claramente el comportamiento del DIAC, que funciona como un diodo Shockley tanto en polarización directa como en inversa. Cualquiera que sea la polarización del dispositivo, para que cese la conducción hay que hacer disminuir la corriente por debajo de la corriente de mantenimiento IH. Las partes izquierda y derecha de la curva, a pesar de tener una forma análoga, no tienen por qué ser simétricas.
Tipos de DIAC Existen dos tipos de DIAC:
DIAC de tres capas.
DIAC de cuatro capas.
DIAC de cuatro capas.
Consiste en dos diodos Shockley conectados en antiparalelo, lo que le da la característica bidireccional. .
Tipos de DIAC
DIAC de tres capas:
Es similar a un transistor bipolar sin conexión de base y con las regiones de colector y emisor iguales y muy dopadas. El dispositivo permanece bloqueado hasta que se alcanza la tensión de avalancha en la unión del colector. Esto inyecta corriente en la base que vuelve el transistor conductor, produciéndose un efecto regenerativo. Al ser un dispositivo simétrico, funciona igual en ambas polaridades, intercambiando el emisor y colector sus funciones.
Aplicaciones del DIAC
Se emplea normalmente en circuitos que realizan un control de fase de la corriente del TRIAC, de forma que solo se aplica tensión a la carga durante una fracción de ciclo de la alterna. Estos sistemas se utilizan para el control de iluminación con intensidad variable, calefacción eléctrica con regulación de temperatura y algunos controles de velocidad de motores.
Aplicaciones del DIAC La forma más simple de utilizar estos controles es empleando el circuito representado en la Figura,
Aplicaciones del DIAC La resistencia variable R carga el condensador C hasta que se alcanza la tensión de disparo del DIAC, produciéndose a través de él la descarga de C, cuya corriente alcanza la puerta del TRIAC y le pone en conducción. Este mecanismo se produce una vez en el semiciclo positivo y otra en el negativo. El momento del disparo podrá ser ajustado con el valor de R variando como consecuencia el tiempo de conducción del TRIAC y, por tanto, el valor de la tensión media aplicada a la carga, obteniéndose un simple pero eficaz control de potencia.
Foto – SCR o LASCR
Rectificador controlado de silicio fotoactivo (LASCR). Dispositivo semiconductor de cuatro capas que opera esencialmente como el SCR normal, solamente que es activado por medio de energía luminosa que incide sobre una de las junturas PN.
Foto – SCR o LASCR
Cuando la luz incidente es suficientemente intensa, el LASCR se dispara y permanece en ese estado aunque desaparezca esa luz.
Principio de funcionamiento
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.
Principio de funcionamiento
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.
Características del LASCR
Los fototiristores son como los fototransistores o FET muy similares a sus correspondientes convencionales, excepto en la adición de una ventana o lente para enfocar la luz en un área apropiada.
LASCR
Tienen tres terminales, y por tanto, el umbral del disparo óptico puede controlarse electrónicamente.
LASCR
La ventaja principal del fototiristor es que es un excelente conmutador, con una capacidad de gobernar potencias muy superiores a otros fotodetectores. Con refrigeración apropiada, algunos fototiristores pueden trabajar a unos cientos de voltios con un ampere.
Aplicaciones de los LASCR Los LASCR se utilizan en aplicaciones de alto voltaje y corriente por ejemplo, transmisión de cd de alto voltaje (HVDC) y compensación de potencia reactiva estática o de voltamperes reactivos (VAR). 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.
Aplicaciones de los LASCR Equipos en que se usa
Alarmas antirrobo Detectores de presencia en puertas y ascensores Circuitos de control óptico en general Relevadores Control de fase Control de motores Y una variedad de aplicaciones en computadoras.
Tiristores controlados por FET (FET-CTH).
Un dispositivo FET-CTH combina un MOSFET y un tiristor en paralelo, tal y como se muestra en la figura siguiente. Si a la compuerta del MOSFET se le aplica un voltaje suficiente, típicamente 3v, se genera internamente una corriente de disparo para el tiristor. Tiene una alta velocidad de conmutación.
Tiristores controlados por FET (FET-CTH).
Este dispositivo se puede activar como los tiristores convencionales, pero no se puede desactivar mediante control de compuerta. Esto serviría en aplicaciones en las que un disparo óptico debe utilizarse con el fin de proporcionar un aislamiento eléctrico entre la señal de entrada o de control y el dispositivo de conmutación del convertidor de potencia.
SCS
El interruptor controlado de silicio es también un dispositivo de 4 capas PNPN con dos puertas de ánodo GA, y de cátodo GK.
Las características del SCS son esencialmente las mismas del SCR.
SCS La puerta de ánodo sirve para colocar el dispositivo en conducción o cortarlo. Un pulso negativo en GA lo coloca en conducción y un pulso positivo lo lleva a corte. Para activar al SCS podemos utilizar el
“CATODO GATE” o el “ANODO GATE”
Para desactivarlo basta con aplicarle un Pulso positivo al “Ánodo Gate”.
Características del SCS La corriente de puerta de ánodo es mayor que la corriente de cátodo. Por ejemplo, si IGA= 1.5mA, IGK=1mA. El tiempo de encendido y apagado de un SCS es menor (1 a 10ms) que para un SCR (5 a 30ms). Por esta razón la gran ventaja del SCS sobre el SCR es su reducido Tiempo de bloqueo. La principal desventaja del SCS es su desarrollo a bajas potencias. Normalmente IAmax≈ 100 a 300mA con disipación de unos 100 a 500 mW.
Símbolo y Esquema del SCS
Aplicaciones SCS
Una aplicación típica del SCS es en una alarma de n estaciones en la cual cada estación tiene una señalización diferente.
SBS El SBS o Silicon Bidirectional Switch es un dispositivo de baja potencia simétrico para aplicaciones de disparo más versátil que el SIDAC. Tiene además un terminal adicional (gate o G) que permite modificar sus características de disparo con pequeños pulsos de corriente (decenas de µA).
SBS Su reducido coste, alta velocidad y capacidad para disparar puertas de tiristores con altos valores de corriente hace que este dispositivo sea muy útil en muchas aplicaciones. EL SBS no es solamente un versión mejorada del diodo de cuatro capas, sino que es fabricado como un circuito integrado constituido por transistores, diodos y resistencias.
Sus parámetros característicos son: VS =8V, IS =175µA, IH =0.7mA y VH =1.4V. El disparo de este dispositivo se puede realizar bien superando la tensión VS o bien aplicando una corriente de puerta I =100µA. Se usan normalmente para el disparo de triacs. Su principal parámetro es VS (entre 6 y 10 V) en ambos sentidos.
Símbolo, esquema y curva SBS Figura c. Características I-V.
Figura a. Símbolo
Figura b. Estructura circuital
UJT TRANSISTOR MONOUNIÓN o UNIJUNTURA Su estructura consiste en una barra de silicio tipo N ligeramente dopada que tiene dos terminales B1 y B2 llamados bases y una barra de aluminio fundida en la superficie opuesta formando una juntura PN. La barra de aluminio está más cerca de B2 que de B1.
Características UJT
El transistor (UJT) es un dispositivo de tres terminales con las características muy diferentes de la ensambladura convencional del transistor bipolar. Es un generador de pulso con la señal del disparador o de control aplicada en el emisor. Este voltaje de disparador es una fracción (n) del voltaje interbase.
UJT
La resistencia interna RB1 varía con IE. RB1 puede variar desde 5K hasta 50 W cuando IE varía de 0 a 50 mA.
Ecuaciones del UJT
Especificaciones Básicas del UJT • Voltaje interbase máximo que se VBB(max)
RBB
puede aplicar al UJT
• Resistencia interbase del UJT • Cociente o relación intrínseca que
n
IP
define Vp.
• Corriente pico o máxima del emisor.
Curva Característica UJT
A) Región de corte B) Región de resistencia negativa C) Región de Saturación
VP = Voltaje de pico VV = Voltaje de valle IV = Corriente de valle IP = Corriente de pico
Comportamiento UJT El terminal del emisor no inyecta la corriente en la región baja hasta que su voltaje alcanza Vp. Una vez que se alcance Vp las conductas bajas del circuito y un pulso positivo aparece en el terminal B1 y un negativo pulsa en B2. El UJT incorpora una región de resistencia negativa, una corriente baja del emisor, y una alta corriente del pulso de la salida en los terminales B1 y B2, haciéndole un disparador ideal del pulso.
Aplicaciones UJT
El UJT se usa como oscilador de relajación (dientes de sierra).
Aplicaciones UJT
Otra aplicación muy usada es utilizar los pulsos positivos en VR1 para disparar un SCR.
PUT Transistor
Unijuntura Programable: Se pueden controlar RBB, η, VP por medio de R B1, RB2, VBB
.
PUT
La curva característica del PUT es igual a la del UJT.
Vp = η VBB+VD = η VBB + V AG Vp = VG + 0,7 (silicio)
Aplicaciones PUT
OSCILADOR DE RELAJACIÓN
Aplicaciones PUT
