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Informacin recopilada por:

LUZ ENITH MARQUEZ CANTILLO

TIRISTORES

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 slo tras haberse superado su tensin de disparo, y mientras la corriente

circulante no sea inferior al valor caracterstico para ese dispositivo.

Comportamiento del DIAC

El comportamiento es fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la corriente. La mayora de los DIAC tienen una tensin de disparo de alrededor de 30 V. En este sentido, su

comportamiento es similar a una lmpara de nen.

Funcionamiento DIAC

Es un tipo de tiristor que puede conducir en los dos sentidos. Es un dispositivo de dos

terminales que funciona bsicamente 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 polarizacin directa como en inversa.

Cualquiera que sea la polarizacin del dispositivo, para que cese la conduccin 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 anloga, no tienen por qu ser simtricas.

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 caracterstica

bidireccional.

.

Tipos de DIAC

DIAC de tres capas:

Es similar a un transistor bipolar sin conexin de base y con las regiones de colector y emisor iguales y muy dopadas.

El dispositivo permanece bloqueado hasta que se alcanza la tensin de avalancha en la unin del colector. Esto inyecta corriente en la base que vuelve el transistor conductor, producindose un efecto regenerativo. Al ser un dispositivo simtrico, 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 tensin a

la carga durante una fraccin de ciclo de la alterna. Estos sistemas se utilizan para el

control de iluminacin con intensidad variable, calefaccin elctrica con regulacin de

temperatura y algunos controles de velocidad de motores.

Aplicaciones del DIAC

La forma ms 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 tensin de disparo del DIAC, producindose a travs de l la descarga de C, cuya corriente alcanza la puerta del TRIAC y le pone en conduccin.

Este mecanismo se produce una vez en el semiciclo positivo y otra en el negativo. El momento del disparo podr ser ajustado con el valor de R variando como consecuencia el tiempo de conduccin del TRIAC y, por tanto, el valor de la tensin media aplicada a la carga, obtenindose 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 energa 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 radiacin directa de luz sobre el disco

de silicio. Los pares electrn-hueco que se crean debido a la radiacin producen

la corriente de disparo bajo la influencia de un campo elctrico.

Principio de funcionamiento

La estructura de compuerta se disea a fin de proporcionar la suficiente sensibilidad para el disparo, a partir de fuentes luminosas prcticas (por ejemplo, LED y para cumplir con altas capacidades de di/dt y dv/dt). En un circuito puede ser reconocido por la

simbologa que muestra la figura I. Como se observa el mismo cuenta con tres terminales Puerta (G),

nodo (A), Ctodo (K) y una ventana transparente por donde entra la luz.

Caractersticas del LASCR

Los fototiristores son como los fototransistores o FET muy similares a sus

correspondientes convencionales, excepto en la adicin de una ventana o lente para enfocar

la luz en un rea apropiada.

LASCR

Tienen tres terminales, y por tanto, el umbral del disparo ptico puede controlarse electrnicamente.

LASCR

Con refrigeracin apropiada, algunos

fototiristores pueden trabajar a unos cientos de voltios con un

ampere.

La ventaja principal del fototiristor es que es un excelente conmutador, con una capacidad de gobernar potencias

muy superiores a otros fotodetectores.

Aplicaciones de los LASCR

Los LASCR se utilizan en aplicaciones de alto voltaje y corriente por ejemplo, transmisin

de cd de alto voltaje (HVDC) y compensacin de potencia reactiva esttica o de volt-

amperes reactivos (VAR).

Un LASCR ofrece total aislamiento elctrico entre la fuente de disparo luminoso y el

dispositivo de conmutacin 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 ptico en general

Relevadores

Control de fase

Control de motores

Y una variedad de aplicaciones en computadoras.

Tiristores controlados por FET (FET-CTH).

Si a la compuerta del MOSFET se le aplica un voltaje suficiente, tpicamente 3v, se genera internamente una corriente de disparo para

el tiristor. Tiene una alta velocidad de conmutacin.

Un dispositivo FET-CTH combina un MOSFET y un tiristor en paralelo, tal y como se muestra en la figura siguiente.

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 servira en aplicaciones en las que un disparo ptico debe utilizarse con el fin de proporcionar un aislamiento elctrico entre

la seal de entrada o de control y el dispositivo de conmutacin del convertidor

de potencia.

SCS

El interruptor controlado de silicio es tambin un dispositivo de 4 capas PNPN con dos puertas de nodo GA, y de ctodo GK.

Las caractersticas del SCS son esencialmente las mismas del SCR.

SCS

La puerta de nodo sirve para colocar el dispositivo en conduccin o cortarlo. Un pulso negativo en GA lo coloca en conduccin 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 nodo Gate.

Caractersticas del SCS

La corriente de puerta de nodo es mayor que la corriente de ctodo. 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 razn 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 disipacin de unos 100 a 500 mW.

Smbolo y Esquema del SCS

Aplicaciones SCS

Una aplicacin tpica del SCS es en una alarma de n estaciones en la cual cada estacin tiene una sealizacin diferente.

SBS

El SBS o Silicon Bidirectional Switch es un dispositivo de baja potencia simtrico para aplicaciones de disparo ms verstil que el SIDAC.

Tiene adems un terminal adicional (gate o G) que permite modificar sus caractersticas de disparo con pequeos pulsos de corriente (decenas de A).

SBS

Su reducido coste, alta velocidad y capacidad para disparar puertas de tiristores con altos valores de corriente hace que este dispositivo sea muy til en muchas aplicaciones.

EL SBS no es solamente un versin mejorada del diodo de cuatro capas, sino que es fabricado como un circuito integrado constituido por transistores, diodos y resistencias.

Sus parmetros caractersticos son: VS =8V, IS =175A, IH =0.7mA y VH =1.4V. El disparo de este dispositivo se puede realizar bien superando la tensin VS o bien aplicando una corriente de puerta I =100A.

Se usan normalmente para el disparo de triacs. Su principal parmetro es VS (entre 6 y 10 V) en ambos sentidos.

Smbolo, esquema y curva SBS

Figura a. Smbolo

Figura c. Caractersticas I-V.

Figura b. Estructura circuital

UJT

TRANSISTOR MONOUNIN 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 est ms cerca de B2 que de B1.

Caractersticas UJT

El transistor (UJT) es un dispositivo de tres terminales con las caractersticas muy diferentes de la ensambladura convencional del transistor bipolar. Es un generador de pulso con la seal del disparador o de control aplicada en el emisor. Este voltaje de disparador es una fraccin (n) del voltaje interbase.

UJT

La resistencia interna RB1 vara con IE. RB1 puede variar desde 5K hasta 50W

cuando IE vara de 0 a 50 mA.

Ecuaciones del UJT

Especificaciones Bsicas del UJT

VBB(max)

Voltaje interbase mximo que se puede aplicar al UJT

RBB Resistencia interbase del UJT

n

Cociente o relacin intrnseca que define Vp.

IP Corriente pico o mxima del emisor.

Curva Caracterstica UJT

A) Regin de corte B) Regin de resistencia negativa C) Regin de Saturacin

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 regin 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 regin de resistencia negativa, una corriente baja del emisor, y una alta corriente del pulso de la salida en los terminales B1 y B2, hacindole un disparador ideal del pulso.

Aplicaciones UJT

El UJT se usa como oscilador de relajacin (dientes de sierra).

Aplicaciones UJT

Otra aplicacin muy usada es utilizar los pulsos positivos en VR1 para disparar un SCR.

PUT

Transistor Unijuntura Programable: Se pueden controlar RBB, , VP por medio de RB1, RB2, VBB.

PUT

La curva caracterstica

del PUT es igual a la del UJT.

Vp = VBB+VD = VBB + VAG

Vp = VG + 0,7 (silicio)

Aplicaciones PUT

OSCILADOR DE RELAJACIN

Aplicaciones PUT

Aplicaciones PUT

CONTROL DE FASE