Lab Ujt en Circuitos de Disparo Scr

UJT EN CIRCUITOS DE DISPARO SCR El UJT es ideal como dispositivo de disparo para para los SCR. Existen varios motivos para la compatibilidad entre los UJT  los SCR! ". El UJT #enera $na salida de tipo p$lso% la c$al es excelente para lo#rar el encendido se#$ro de $n SCR sin poner en ries#o la capacidad de disipacion de ener#ia de la comp$erta SCR. &. El p$nto de disparo del UJT es in'erentemente estable sobre $n ran#o amplio de temperat$ras. (. )os circ$itos de disparo del UJT son *acilmente adaptables para control de retroalimentacion. retroalimentacion.

Circ$ito de de disparo con con UJT para $n SCR Descripcion En la *i#$ra se m$estra el metodo clasico para disparar $n SCR con $n transistor mono$nion. En este circ$ito% el diodo +ener ,D" recorta la *orma de onda - al volta/e +ener d$rante el medio ciclo positivo de la linea ca. D$rante el medio ciclo ne#ativo% ,D " se polari+a directamente  mantiene a -s cercano a 0 -. )a *orma de onda de -s se m$estra en la *i#$ra 1234b5. Una ve+ 6$e el volta/e cd -s se 'a establecido % Ce comien+a comien+a a car#arse a traves de RE C$ando CE 2alcan+a el pico de volta/e del UJT% el UJT se dispara% creando $n p$lso de volta/e a trav7s de R". Esto dispara al SCR% permitiendo de este modo% el *l$/o de corriente a traves de la car#a para el resto del medio ciclo positivo. )a *orma de onda de -r  la *orma de onda de -)D se m$estran en la *i#$ra 1234c5  4d5. Este arre#lo arr e#lo de circ$ito proporciona $na sincroni+acion a$tomatica a$tomatica entre el p$lso de disparo del UJT  la polaridad del SCR. Es decir% siempre 6$e el UJT entre#$e $n p$lso% se #aranti+a 6$e el SCR tendra la correcta polaridad de volta/e de anodo a catodo para encenderse. )a ener#ia de la car#a esta controlada por el potenciometro RE. C$ando Re es ba/o% CE se car#a rapidamente% ocasionando $n disparo anticipado del UJT  del SCR %res$ltando $na corriente promedio alta a traves de la car#a. C$ando Re es #rande% CE se car#a de *orma

mas lenta% ocasionando $n disparo demorado  $na menor corriente de car#a promedio.

Se debe tener c$idado c$ando se seleccione R. El valor de R se debe mantener tan ba/o como sea posible  6$e al mismo tiempo si#a siendo capa+ de #enerar p$lsos de volta/e s$*icientementen #randes para disparar de manera con*iable al SCR. =a dos motivos para esto! ". A$n antes de 6$e UJT se dispare% se enc$entra al#o de *l$/o de corriente a traves de R" debidon a la conexion a traves del c$erpo principal del UJT a -s. Esta comente p$ede ser *>cilmente de varios miliamperes debido a 6$e la resistencia de estado apa#ado del UJT% r??% es solo de cerca de "0 @o'm. Esto se m$estra en la ec$aci
En este calc$lo se despreciaron R&  R % debido a 6$e siempre son pe6$eas comparado con r?? . Debido a esta corriente no despreciable% R debe mantenerse a $n valor ba/o de manera 6$e el volta/e de la le de O'm a traves de s$s terminales%  6$e es aplicado a la comp$erta SCR% sea tambien ba/o. De otra manera el SCR p$ede dispararse inadvertidamente. &. Con $n valor ba/o de R" existe menor probabilidad de 6$e $n pico de r$ido indeseable dispare *alsamente al SCR. )as *$entes externas de r$ido 4armad$ras de motor cd% soldad$ras% e6$ipo de conm$tacion% etcetera5 crean seales de r$ido indeseables 6$e p$edan provocar  6$e esto s$ceda.Si R se mantiene pe6$eo% existe menor probabilidad de 6$e $na senal de r$ido #enerada a traves de el p$eda activar el SCR.

de

 As$miremos 6$e el UJT es $n &NFG% 6$e tiene las si#$ientes caracteristicas tipicas a $n volta/e de alimentacion de &0 -!

Si ,D" tiene $n volta/e de r$pt$ra +ener de &0 -% entonces la corriente a traves R antes del disparo estara dada por 

Dado 6$e la maoria de los SCR se disparan a $n -H de cerca de 0.G2 ".0 -% es ra+onable permitir 6$e -r i no s$ba a mas de 0.( - mientras 6$e el UJT esta esperando por la senal de disparo. Esto permitira $n mar#en de r$ido de al menos 0. - 40.G - 2 0.( -5% el c$al es por lo #eneral adec$ado. Por tanto%

 RE debe ser lo bastante pe6$eno para permitir 6$e corriente s$*iciente% Ip% *l$a dentro del emisor para activar el UJT. Tambien% RE debe ser lo bastante #rande para impedir 6$e el UJT se blo6$ee es decir% RE no

debe permitir 6$e emisor transporte $na corriente i#$al a la corriente de valle% I% desp$es de 6$e CE se 'aa descar#ado. Si $na corriente i#$al a Iv contin$a *l$endo% el UJT no podra re#resar a apa#ado  se dice 6$e se 'abra blo6$eado. De la ec$acion 4125

lo 6$e si#ni*ica 6$e RE debe ser maor a .&1 @K para permitir 6$e el UJT se apa#$e. Ele#imos $n valor RE de "0 @o'm. Se debe senalar 6$e para el circ$ito de la *i#$ra % el blo6$eo del UJT no podra persistir por mas de $n medio ciclo% debido a 6$e -s desaparece c$ando la linea ca se invierte. Sin embar#o% 'asta $n blo6$eo de $n medio ciclo es indeseable debido a 6$e daria por res$ltado $na corriente de comp$erta contin$a al SCR% d$rante el an#$lo de cond$ccion completo. Esto ocasionara el incremento en la disipacion de potencia de la comp$erta  podria ca$sar $n dano t7rmico a la comp$erta del SCR. Al prose#$ir observamos 6$e -p esta dado por la ec$acion 412"5!

donde -?&?" se 'a tomado como &0 -% lo c$al es aproximadamente correcto debido al pe6$eo tamano de R&  R"  De la ec$acion 412(5

)o 6$e si#ni*ica 6$e RE debe ser mas pe6$eno 6$e (.G Bo'm con el *in de s$ministrar s$*iciente corriente de emisor para disparar el UJT! Para dimensionar RE no seria erroneo err oneo promediar REmin  REmax. lo 6$e da como res$lta

Sin embar#o% en sit$aciones como esta donde se pretende encontrar $n  /$sto medio medio entre dos valores valores 6$e di*ieren di*ieren por varios varios ordenes de de ma#nit$d% es cost$mbre tomar la media #eometrica% en l$#ar del promedio 4media aritmetica5. =acer esto da como res$ltado

El valor del potenciometro estandar mas cercano es "00 @o'm% asi 6$e

Para calc$lar el tamano correcto de Ce% recono+ca 6$e c$ando toda la resistencia variable es 'acia dentro% el tiempo de car#a -p debe ser casi $na mitad del periodo de linea ca 4el tiempo para $n medio ciclo5. Esto permitira $n amplio a/$ste del an#$lo de retardo. El tiempo para car#ar a -P esta dado considerando 6$e para $na lnea ca de 30 =+% el tiempo de medio ciclo es de cerca de L.( ms% asi 6$e

R& es di*icil de calc$lar  a men$do esta determinada experimentalmente o mediante re*erencia a #ra*icas. Para la maoria de los UJT% la me/or estabilidad de temperat$ra se lo#ra con

$n R& entre 100 o'm  ( o'm. )as 'o/as de especi*icaciones detalladas de los *abricantes contienen #ra*icas 6$e permiten al $s$ario ele#ir R& para la resp$esta termica deseada. En m$c'os casos% $na b$ena estabilidad se prod$ce c$ando R& Una *orma de dimensionar ,D"  Rd es s$poner $n diodo +ener de " M. Esta es $na condicion ra+onable% dado 6$e las caractersticas de re#$lacion del +ener tienden a volverse problematicas a niveles de potencia mas altos  el costo se eleva considerablemente. Si ,D" p$ede disipar $na potencia promedio de " M% podra disipar casi & M d$rante el medio ciclo positivo por6$e la potencia cons$mida d$rante el medio ciclo ne#ativo es despreciable% debido a la caida de ba/o volta/e c$ando el diodo esta polari+ado directamente NP -I5. Por tanto% la corriente promedio permitida a traves del +ener d$rante el medio ciclo positivo es

Rd debe ser dimensionada para permitir $na corriente promedio no maor a "00 mA d$rante el medio ciclo positivo. En $na aproximacion #eneral% el volta/e promedio a traves de Rd d$rante el medio ciclo positivo sera "00 -% debido a

Nat$ralmente% Rd. debe ser $n poco mas #rande 6$e esto para contar con $n mar#en de se#$ridad. Un mar#en de se#$ridad de disipacion de ener#ia de & a " se considera deseable% asi 6$e podriamos ele#ir 

Rd  &.& @o'm

Si se as$me $na caida de volta/e de "00 - rms a traves del resistor.

Esto exi#ira $n resistor de 1 M% la clasi*icacion estandar mas cercana maor a .1 M. Todos esos calc$los son aproximados  tendrian 6$e probarse experimentalmente. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!