informe1 t

7/29/2019 Informe1 t

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UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

FACULTAD DE INGENIERÍA

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Medición de los parámetros del SCR

Bryan Atencia, Martin Barros, Andrea Jaramillo y Jesús Pérez

Profesor Farid Melendez. Grupo AD –

Mesa 4. 08-03-2013Laboratorio de Electrónica, Universidad de la Costa, Barranquilla

ResumenEn esta práctica partiendo del conceptode SCR como dispositivosemiconductor que trabaja en dosestados y está formado por tresterminales: Ánodo, cátodo y compuerta;Se monta un circuito para la posterior medición de parámetros: Corriente de

disparo de compuerta, corriente demantenimiento y corriente deenganche.

Palabras ClaveSCR, Corriente de disparo decompuerta, corriente de mantenimientoy corriente de enganche.

AbstractIn this practice based on the concept of SCR as semiconductor device thatworks in two states and is composed of three terminals: anode, cathode andgate, a circuit is mounted for subsequent measurement of parameters: Gate trigger current,holding current and latching hitch.

Key WordsSCR, gate trigger current, holdingcurrent and latching current.

1. IntroducciónLa industria moderna se mueve graciasa la energía eléctrica. Esta energía,que llega a las industrias a través de lared trifásica, necesita ser modificadaconvenientemente para adaptarse a lasnecesidades de las diferentesaplicaciones. Tradicionalmente laelectrotecnia ha aportado solucionespara realizar la conversión de laenergía eléctrica que, en su mayoría,

resultan voluminosas, de elevado costey bajo rendimiento. Afortunadamente,

el gran desarrollo experimentado por los dispositivos semiconductores depotencia en las últimas décadas, hapermitido desarrollar conversoreselectrónicos mucho menosvoluminosos y caros, y de un elevadorendimiento [1]. Como ejemplo dedichos conversores, contamos con los

SCR, que en la práctica se buscacomprobar los principales parámetrosde este a través de la comparación conlos valores registrados en el datasheetdel dispositivo.

2. Fundamentos TeóricosUn tiristor es un dispositivosemiconductor estructuralmenteformado por 4 capas de silicioalternadas tipo P y N, unidas por 3uniones o junturas. Tiene tresterminales: ánodo (P) cátodo (N) ycompuerta (Gate). Los tiristores seoperan como conmutadores biestables,para muchas aplicaciones se puedesuponer que los tiristores soninterruptores o conmutadores ideales,aunque los tiristores prácticos exhibenciertas características y limitaciones.Los tiristores son fabricados por difusión [2].

Ilustración 1.






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3. Desarrollo experimental yResultados

1 SCR C106MG ONsemiconductor 1 Potenciómetro de 100KΩ

1 Resistencia de 2KΩ ½ W

4 Resistencias de 100kΩ ½ W

1 Resistencia de 220Ω ½ W

1 LED 1 Fuente de alimentación

variable de 12 VCD 1 Micro amperímetro 1 Protoboard

Cables UTP

Ilustración 2. Materiales

La práctica consistió en la medición delos parámetros del tiristor SCRC106MG ON: corriente de disparo por compuerta (), corriente demantenimiento (IH) y la corriente de

enganche () con la alimentación deuna fuente de voltaje con 6V.

Como primero se montó el circuito de lailustración 4, para hallar la corriente dedisparo por compuerta, a través de lavariación del potenciómetrodescendiendo desde 100KΩ hastallegar a un punto en que el SCRempieza un estado de conducción,gracias a la corriente =10,5µA. Locual se evidencia cuando el LED estáencendido.

Ilustración 3.Medición corriente dedisparo por compuerta

Ilustración 4. Circuito para hallar corriente de disparo de compuerta

De segundo se monta el próximocircuito para medir IH e ,correspondientes a IH = 263 µA, = 273µA, respectivamente. Para obtener elvalor de IH se coloca el potenciómetroen el mínimo valor igual a 100kΩ, sesitúa un amperímetro en el terminal delánodo del SCR y se realiza un pulso,

para después variar decrecientementeel potenciómetro hasta que elamperímetro empiece a mostrar valores de corriente y tomar el valor que se lea antes de que el SCR entre aestado de Bloqueo. Después cuandose va a hallar se toma comoreferencia el valor de corriente IH seregresa 0,5 µA aproximadamente, sepulsa la compuerta y cuando eldispositivo entre en conducción seobtiene el valor de I

L.






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Ilustración 5. Circuito para hallar corriente de mantenimiento y enganche

Ilustración 6 Medición corriente demantenimiento y corriente de enganche

4. Análisis de Resultados [3] Según el datasheet del SCR C106MGlos valores de los parámetros debenoscilar entre:

IGT = 15-200µAIL = 0,2-5mAIH = 0,19-3mA

La corriente de compuerta es la que encualquier momento pasa por lacompuerta, pero la de disparo decompuerta es la que hace que eldispositivo entre en conducción. Encondiciones normales el LED debeestar apagado, el potenciómetro en sumáximo valor y se disminuye laresistencia, hasta que el LED encienda,sinónimo de que el dispositivo entra en

conducción, es decir ha alcanzado sucorriente de disparo de compuerta. Por otra parte, la corriente de

mantenimiento es la corriente quenecesita el dispositivo para mantenerseconduciendo, el valor después del cerocuando comienza a conducir es lacorriente correspondiente. Cuando elpotenciómetro se disminuye muy rápidola corriente de mantenimiento no esestable, ya que el instrumento essensible ante cambios bruscos develocidad y en cualquier punto entra enbloqueo, para ello se debe realizar apoca velocidad la experiencia.

V fuente= 6VCorriente inicial= 9,5 µA cuando R=100KIGT = 32,4 µAIH = 263 µA IL = 273 µA mA

5. ConclusionesEl SCR se dispara bajo ciertascondiciones de operación las dosrealizadas, primero por variación de

resistencia en la compuerta y luego por medio de una pulsación en él. Ellas doscumplen el mismo objetivo “inyectar corriente a su unión o juntura (J2)”, ycon ello pasar al dispositivo a unestado de bloqueo a activo.También se noto que el SCR luego de“dispararse” pasaba de un estado dealta resistencia (no conducción) a unode baja (conducción).Cabe recalcar que los valoresobtenidos en la práctica, noconcuerdan con los valoressuministrados por la hoja de datos deldispositivo. Esto se debe a errores enlas medidas, error de precisión oincluso por defectos en el dispositivo.Por medio de una pulsación en el Gatese puede disparar el dispositivo lo queno hace necesario que la señal dedisparo se mantenga, para que el SCRpermanezca en la zona de saturación oconduciendo.






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Se tiene que los valores de IH y IL. La IHes el valor hasta el cual se puededisminuir la corriente de conducción sin

que el dispositivo entre en estado debloque. Por otra parte IL es el mínimovalor de corriente de conducción quedebe existir para que el dispositivo sedispare. En cuanto al tiempo que tarda eldispositivo para cambiar de estado debloqueo a conducción, se pudoobservar que es muy pequeño. Segúnla teoría este tiempo es del orden delos microsegundos.

Referencias Bibliográficas

[1] J. M. Benavent, Antonio AbellánGarcia, y Emilio Figueres Amorós,Electrónica de Potencia Teoria y Aplicaciones. .

[2] M. H. Rashid, Electronica dePotencia - Circuitos, Dispositivos.Prentice Hall, 1999.

[3] «SCR (Silicon Controled Rectifier) |Electrónica Unicrom». [Online]. Available:

http://www.unicrom.com/Tut_scr.asp. [Accessed: 18-feb-2013].

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