6.1 – Estructura y Funcionamiento del SCR
SCR es la abreviatura Silicon Controlled Rectifier que traducido nos lleva a Rectificador Controlado de Silicio o todavía Diodo Controlado de Silicio. Se trata de un semiconductor que se asemeja en el comportamiento de un diodo, pero que puede ser controlado o accionado externamente y, con ello, deja pasar corrientes intensas.
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Estructuralmente el SCR consiste en un diodo de 4 capas, como el lector podrá constatar por la estructura que se muestra en la figura 1.
Estas cuatro capas, si cortadas en la forma en que el lector puede ver en la figura 2, nos lleva al circuito equivalente del SCR, formado por dos transistores complementarios juntos por sus electrodos.
Así, si tomamos este circuito equivalente es mucho más fácil analizar cómo funciona el SCR, aunque en la práctica, dos transistores conectados como se indica no da lugar a un componente con las mismas características de un SCR fabricado en estructura única. Ya explicamos que los circuitos equivalentes dados en este curso sólo sirven para análisis del principio de funcionamiento.
Analizaremos entonces cómo funciona este circuito equivalente. Como podemos ver, los dos transistores están conectados para formar una "llave regenerativa", es decir, un colector está conectado a la placa del otro y el colector del otro en la placa del primero. Una de las placas corresponde con el electrodo de disparo o "Gate" (puerta - abreviada por G).
Para polarizar el SCR, de modo a términos su funcionamiento normal, debemos aplicar una tensión positiva en el ánodo, dejando el cátodo sobre potencial más bajo, es decir, negativo. En estas condiciones, sólo una muy débil corriente puede circular a través del componente debido a la pérdida de elementos internos. Esta corriente es millonésimo de ampère y normalmente es despreciada, como el lector puede ver en la figura 3.
Para activar el SCR, debemos aplicar una señal positiva en la puerta (G) para que la juntura placa-emisor del transistor NPN se polarice en sentido directo. En estas condiciones, la corriente que fluye a través de la base de este transistor se amplifica, dando origen a una corriente más grande del colector.
Sin embargo, el transistor NPN de colector está conectado a la base del transistor PNP y, de tal manera que, circulando corriente en esta conexión, va a tener un sentido sobre lo que hará que la acción del transistor PNP, amplificándola.
El resultado es que ahora, para un efecto que se propaga, tenemos la aparición de la nueva corriente amplificada en el colector del transistor PNP. Véase, sin embargo, que el colector del transistor PNP tiene su colector conectado a la base del transistor NPN, un sistema de retroalimentación de cierre. De esta manera, el la corriente de colector del transistor PNP viene a añadir a la corriente de disparo, aumentando aún más la corriente en el transistor NPN.
El resultado final es que todas las corrientes en este circuito se incrementarán en intensidad, hasta un máximo determinado por las características de saturación del componente e, incluso si hemos tomado la señal inicial que dio origen al proceso, el componente sigue líder por un efecto de realimentación, como se muestra en la figura 4.
Luego circula entre el ánodo y el cátodo del componente una fuerte corriente que no depende de la señal utilizada en el disparo.
Los SCRS son muy sensibles y pudiendo manejar unos corrientes de hasta algunos ampères entre el ánodo y el cátodo, cuando una señal inferior a 1 mA se aplica a su compuerta.
Para desactivar el SCR, porque él continúa conduciendo después de cortar la corriente inicial de compuerta, tenemos varias posibilidades.
Una de ellas es detener por un momento, la corriente principal, que circula entre el ánodo y el cátodo. Por un momento, luego desconecte la fuente de alimentación, para que el SCR cambie y se mantenga en espera de un nuevo disparo.
Otra posibilidad consiste en cortocircuitar por un momento el ánodo y el cátodo, como se muestra en la figura 5.
De hecho, presionando el interruptor en paralelo con el SCR por un momento, lo que estamos haciendo, es reducir a cero la tensión entre el ánodo y el cátodo, cortando así el flujo de la corriente principal por el componente.
Otra manera de "desactivar" el SCR consiste en reducir la corriente a un valor mínimo, debajo de que el componente necesita para funcionar. De hecho, cuando se disparan, el SCR necesita una intensidad mínima de corriente entre el ánodo y el cátodo para mantenerse conectado.
Esta corriente se denomina "corriente en manutención", forma abreviada de IH en los manuales (de Holding Current ), vale algunas decenas de miliampères para los tipos comunes, como el lector puede ver en la figura 6. Note el lector que realmente el SCR se comporta como un diodo, la corriente puede sólo circulan entre el ánodo y el cátodo en una sola dirección, por lo tanto, este es el símbolo adoptado.
El hecho de que este componente sólo puede conducir la corriente en una dirección y que, una vez activada, así que permanece incluso después de que falta la corriente de disparo trae algunas desventajas para determinados proyectos, pero estos inconvenientes pueden ser superados, como veremos con el uso de otros componentes de la misma familia.
Vea que, si alimentado el circuito del SCR con una corriente alternada, al desaparecer el pulso de disparo, el se apaga cuando la tensión de CA, en su oscilación, pasar por cero volts.
En la interesante familia de tiristores, a la que pertenece el SCR, encontramos aparatos como el GTO (Gate Turn-Off SCR) que es simplemente un SCR que puede "desactivarse" mediante la aplicación de un pulso negativo en su comporta; encontramos los TRIACs que son aparatos conmutadores bilaterales, es decir, comportamiento similar a la reunión del SCRs, pero que pueden conducir a la corriente en ambas direcciones; encontramos los DIACs, SUS, SBSs y muchos otros. En esta lección, el lector todavía conocerá algunos de ellos, como el propio TRIAC.
6.2 - Especificaciones del SCRs
Los SCRs pueden operar con corrientes de varios ampères y, cuando está apagado, puede mantener las tensiones de cientos o incluso miles de volts entre el ánodo y el cátodo.
En la figura 7 tenemos unos SCRs utilizados en aplicaciones comunes que van desde pocos ampères para los millares de ampères.
Sin embargo, cuando se utiliza un componente de este tipo, aun siendo muy robusto en comparación con los transistores, que son más delicados, tenemos también que observar algunos límites y también cuidados.
Tensión Máxima entre el ánodo y el cátodo (VD y VR)
Cuando el SCR se apaga, él puede soportar una tensión máxima que se polariza en sentido directo como al revés. Esta tensión depende del tipo. La abreviatura VRen los manuales se refieren a la tensión al revés o inversa, mientras que el VD se refiere a la tensión directa. Los valores en cuestión refieren a máximos continuos, puesto que, si tenemos un pico de corto plazo, el componente todavía puede apoyarlo. El valor pico máximo se da también en los manuales y es más grande que el valor, como se muestra en la figura 8.
Corriente máxima en el sentido directo (ID)
Es la corriente continua máxima que el SCR puede conducir una vez disparada. Si el circuito funciona con corriente pulsada, en caso de los hemiciclos de la corriente alterna que son sinusoidal, también podemos especificar el valor RMS, como el lector podrá ver en la figura 9.
Cuando un SCR está conduciendo la corriente, el todavía ofrece algo de resistencia. Su comportamiento es tal que, entre el ánodo y el cátodo, independientemente de la intensidad de la corriente conducida, hay una caída de tensión del orden de 2.0 V. Esta tensión multiplicada por la intensidad de la corriente conducida determina la cantidad de calor producido en el componente.
Así, para una corriente de 3.0 amperes tenemos: 3.0 x 2.0 = 6,0 watts de potencia generada, que debe disiparse correctamente.
Potencia de disipación (Pd)
Esta potencia, de hecho, ya está determinada por la corriente máxima, ya que como hemos visto, la caída de tensión directa de 2.0 V en el componente en la conducción directa es constante.
La corriente de disparo (IGT)
La mínima corriente que debe circular por el electrodo de la compuerta del SCR, para que el dispare, es muy importante en cualquier proyecto que utilice este componente ya que es una medida de su sensibilidad. Para los SCRs comúnmente encontrados en circuitos prácticos y en muchos aparatos comunes, así como los utilizados en nuestro trabajo, esta corriente puede estar entre 100 o 200 ?A hasta 100 o 200 mA dependiendo del tipo.
Para hacer circular por el componente la corriente de disparo tenemos que superar la barrera potencial de la juntura de base-emisor del transistor NPN "equivalente" al SCR como se muestra en la figura 10.
Necesitamos entonces de una tensión que típicamente estará entre 0.6 V y 1,0 V para los tipos comunes.
Velocidad de operación (dV/dt)
Cuando disparamos un SCR, la tensión entre el ánodo y el cátodo no cae inmediatamente a cero, dando así paso a la corriente total. El SCR es un dispositivo relativamente lento, y esto debe ser considerado en uso y propio.
Medimos la velocidad de operación de un SCR a través de la tasa de crecimiento de tensión, es decir, la variación de tensión de ánodo en cada microsegundo.
En función de estas especificaciones, tenemos que tener cuidado con el uso de SCR, que va más allá do que obedecer los límites indicados por los manuales.
Es muy importante tener cuidado con este tipo de componente es el de nunca para intentar aplicar un pulso o tensión de disparo en la compuerta, cuando el ánodo es negativo respecto al cátodo, como se muestra en la figura 11.
Si esto ocurre, el SCR puede quemar. Una solución para evitar que esto acontezca y conectar un diodo en la compuerta del componente, si el circuito donde el funciona haber una posibilidad de ocurrir la reversión, tanto el disparo y la fuente de alimentada. En la figura 12, se muestra cómo este diodo está conectado.
Los LASCRs
Una variación de los SCRs es el LASCR o SCR activado por luz. Estos componentes consisten en diodos controlados de silicio controlados o SCRs, que pueden ser activados por luz. Su principio de funcionamiento es simple: cada juntura de semiconductor es sensibles a la luz, que puede liberar los portadores de la carga que aumentan la conducción del dispositivo.
Los SCRs comunes no son afectado por la luz, por estar encerrados en envolturas opacas. Sin embargo, en el caso de LASCRs, las evolturas están provistas de una ventana que permite que la luz llegue en las junciones. Con eso, la luz provoca un incremento de la corriente de disparo. La figura 13 tiene el símbolo utilizado para representar a este componente.
En la actualidad, estos componentes no se utilizan ampliamente, y existen alternativas a los proyectos que se activa por la luz, por lo tanto, no común
6.3 - CIRCUITOS PRÁCTICOS
Para un mejor uso de nuestra lección, va a ser interesante dividir las aplicaciones de SCR en dos grupos: circuitos de corriente continua y circuitos de corriente alterna.
En los equipos electrónicos en general, podremos encontrar dos tipos de circuitos y el lector debe estar preparado para su identificación.
Circuitos de corriente continua o directa
En los circuitos de corriente continua, no tenemos muchos problemas, ya que sólo el ánodo positivo respecto del cátodo.
La carga se conecta generalmente en serie con el ánodo, como se muestra en la figura 14.
Es posible en algunos casos conectar la carga al cátodo, como se muestra en la figura 15; sin embargo, no es muy interesante el procedimiento ya que de esta manera es obstaculizada, porque normalmente tendremos una tensión que será la suma de la tensión normal de disparo, con la tensión que representa la caída de la carga.
Respetándose la corriente máxima y la tensión máxima soportado por el SCR, para accionarlo, solo se aplica la corriente a la compuerta, qué se puede hacer de dos maneras, como se muestra en la figura 16.
En un caso, la corriente es aprovechada del propio circuito que alimenta la carga, responsable de la corriente principal. Una resistencia (R) limita la intensidad de corriente.
En otro caso, tomar un circuito separado, sin embargo, tiene un elemento en común con el circuito de corriente principal, correspondiente al cátodo.
Tenga en cuenta que si las corrientes de los dos circuitos en común de circulación por el cátodo, los dos circuitos (carga y control) no interfiere. Esto significa que, en la práctica, el circuito de carga puede ser de alta tensión y control de baja tensión, sin sentido de nada.
Esta característica del SCR control puede controlar cargas de altas potencias, de señales de baja intensidad, recuerda mucho el relé. Sin embargo, si el SCR es mucho más pequeño y más barato que el relé, presenta un serio inconveniente en este tipo de aplicación: no hay aislamiento entre el circuito de control y el circuito de carga, como el lector puede en la figura 17.
Para apagar el SCR en este tipo de aplicación, ya que estamos operando con la corriente continua, tenemos que dejar por un momento la corriente o cortocircuitar por un momento el ánodo y el cátodo.
Algunos tipos de SCRs, como, por ejemplo, el TIC106 (Texas), requieren en ciertas aplicaciones, el uso de un resistor adicional de polarización de compuerta, cuyo valor será entre 1 k y 47 k ohms, como podemos observar haciendo clic en la figura 18.
Sin este resistor, con una muy alta tensión entre ánodo y cátodo, la corriente de fuga puede ser suficientemente intensa como para iniciar el proceso de regeneración y provocar el disparo. El SCR disparará "sólo", si este resistor no se agrega para desviar la corriente de fuga que circularía a la juntura gate-cátodo.
Circuitos de corriente alterna
En este caso, tenemos que tomar en cuenta dos hechos importantes: uno es que la corriente alterna invierte su dirección constantemente, mientras que el SCR sólo conduce la corriente en una dirección.
Si mantenemos el SCR disparado, aplicando una corriente alterna en el circuito de carga, tenemos sólo la conducción de los hemiciclos positivos, como se muestra en la figura 19.
Por otro lado, si aplicamos un pulso de corta duración para el disparo, dependiendo del momento en el semiciclo de la tensión que alimenta el circuito, el SCR se puede disparar o no, y teniendo en cuenta esto, podemos tener su conducción para más o menos tiempo, ya que es obligatorio que cuando la tensión cae a cero al final de cada hemiciclo, el SCR se apaga, como podemos ver en la figura 20.
Esta característica se puede utilizar en un modo muy importante de aplicación en el SCRs que son los controles de potencia para la red de corriente alterna.
Detallaremos la mejor operación de SCR en una de estas aplicaciones desde el circuito de la figura 21 que es típico.
La tensión de disparo del SCR se obtiene según el tiempo de carga del capacitor C a través del resistor R. Suponiendo que la tensión se alcanza pronto en el inicio del semiciclo, el SCR ya conduce y lleva todo semiciclo a la carga, que entonces recibe la máxima potencia.
Si el valor de R es grande, la tensión de disparo se logra al final del hemiciclo, y cuando el SCR "dispara" la carga obtiene sólo la "parte final" del hemiciclo, que corresponde a una energía mínima, como el lector puede ver en la figura 22.
Vea, si hacemos R variable, podemos controlar la potencia aplicada a una carga. Por otro lado, si mantenemos la puerta polarizada continuamente por medio de una fuente externa, sin duda el SCR conectará tan pronto como tenemos por lo menos 2.0 V entre el ánodo y el cátodo, y por lo que vamos a tener la conducción de los semiciclos positivos de la carga.
En esta aplicación el SCR funciona como un tipo de interruptor o relé, para encender y apagar una carga de corrientes muy débiles.
Problemas de interferencias (RFI)
RFI o Radio Frequency Interference (interferencia de radio frecuencia) es un problema que preocupa a todos los fabricantes de equipos electrónicos. Hay normas muy bien establecidas que se establecen los límites de ruido y la interferencia que pueda generar cualquier equipo electrónico.
El hecho de un SCR es un componente con una cierta velocidad, causa en su operación señales indeseables o transitorios que son generados y que se, propagan pela red de energía o a través del espacio, interfiriendo con receptores de radio y televisión incluso.
De esta manera, es común para los circuitos que utilizan SCRs la producción de interferencias que deben eliminarse. En la figura 23, mostramos un filtro para estas interferencias, que sirve para evitar la acción de la red. Conectado en serie con el dispositivo que utiliza el SCR, previene interferencias generadas por el aparato de propagarse por la red.
Conectado en serie con el aparato que interfiere, el filtro evita que señales interferentes vengan a través de la red, lleguen a él. Vea que este tipo de filtro está destinado sólo para interferencias que se propagan a través de la red. En casos donde la interferencia viene a través del espacio, en forma de ondas electromagnéticas, debemos proteger el dispositivo interferente con la conexión del cable de tierra.
6.4 – Estructura del TRIAC
El TRIAC, otro miembro de la familia de los tiristores, puede considerarse como un componente obtenido por la conexión de dos SCRs en la oposición, tienen en común un electrodo de disparo (gate), como el lector puede ver en la figura 24.
Cada uno de los "SCRs" que forman un TRIAC ya tiene su operación conocida, por lo que podemos imaginar este componente como algo similar a una llave "bilateral", que conduce la corriente en ambas direcciones, por lo que puede ser disparada por una señal aplicada a su elemento de puerta.
Note que el TRIAC posee dos terminales principales: MT1 y MT2 y una
puerta de disparo. El TRIAC se usa en circuitos de corriente alterna (solamente), conectado en serie con la carga, como se podrá ver en la figura 25.
Para disparar, debemos aplicar una tensión positiva o negativa en su compuerta, lo que permite dispararlo en circuitos de corriente alterna en cualquier de los semiciclos. La tensión de disparo de este componente es del orden de 2 V y corrientes típicas en el rango de 10 mA a los 200 mA se encuentran, dependiendo de la potencia del componente.
Los Triacs pueden ser disparados de 4 modos diferentes, que deben ser observados en sus aplicaciones:
Modo I+: en este modo el terminal MT2 será positiva sobre el MT1, y la corriente de disparo tiene sentido que entra en el componente, es decir, Gate positiva.
Modo I-: en este modo el terminal MT2 es positiva sobre el MT1, y la corriente de gate sale del componente, es decir, tenemos una compuerta polarizada negativamente.
Modo III+: en este modo el terminal MT2 es negativo con respecto a MT1 y la compuerta positiva, es decir, con la corriente entra en el componente.
Modo III-: en este modo, en que tenemos el terminal MT2 negativo en comparación con el MT1 aplicamos un pulso negativo al terminal de disparo.
En las modalidades I+ y III- obtenemos una mayor sensibilidad al disparo para el TRIAC que en otras modalidades.
6.5 - Especificaciones del TRIAC
De la misma manera como en el caso de lo SCRs, necesitamos conocer las principales características de los TRIACs para utilizarlos correctamente. Los límites deben ser respetados, para que el componente no se queme. Las principales características que debemos observar para los TRIACs son:
Tensión máxima de trabajo (VDRM)
Esta característica se refiere a la tensión máxima que puede aparecer entre los terminales de un TRIAC cuando esté apagado. Para los tipos comunes, puede variar entre 50 o 100 V a más de 1 000 V.
Podemos especificar este tensión también en términos de pico de, para pulsos cortos, de modo que en los manuales aparecen las condiciones en las que el valor es válido.
Para la mayoría de los casos, sin embargo, el valor se refiere al pico de una tensión sinusoidal, puesto que la principal aplicación del componente está conectada a los circuitos en el lugar.
Corriente máxima IT(RMS)
Vea que el valor indicado ya tiene la especificación de una corriente rms, es decir, el valor eficaz de la corriente alterna, ya que el componente operará normalmente en circuitos de corriente alterna.
Corriente de disparo IGT
Tenemos aquí una indicación de la sensibilidad del comportamiento de disparo, que se especifica en términos de miliampères de corriente.
También es importante saber la intensidad máxima de corriente que puede aplicar en la compuerta (gate) del TRIAC sin peligro de daño, ya que en muchas aplicaciones son aparatos especiales utilizados para este propósito.
6.6 - Circuitos prácticos
El TRIAC es un dispositivo conveniente para la operación directa en la red de corriente alterna. En las aplicaciones básicas, la carga está conectada en serie con el componente en el MT2 (terminal principal 2), como muestran en la figura 26.
Si el componente se utiliza con cargas inductivas, debe agregarse en paralelo al circuito un resistor de 100 ohms y un capacitor de típicamente 100 nF.
El propósito de estos componentes es para evitar que la corriente que se produce con cargas fuertemente inductivas (bobinado de un motor, por ejemplo) afecte al funcionamiento del sistema de control. Este circuito RC en paralelo con el triac es llamado "snubber". Vea la figura 27 como él se conecta.
Una aplicación simple del Triac que controla una carga es como un interruptor, que se muestra en la figura 28.
Cuando el interruptor S1 es cerrado, tenemos la corriente del disparo que "'conecta” el TRIAC en los dos hemiciclos de la corriente alterna. Estos hemiciclos son conducidos por la alimentación para la carga del circuito.
Sin embargo, en aplicaciones que implican variación de la potencia aplicada a una carga, como vimos en el caso de SCRs, debemos utilizar circuitos adicionales que generan pulsos cortos de disparo.
Estos pulsos se producen al principio o al final del semiciclo, ya que queremos aplicar más o menos potencia a la carga, como se muestra en la figura 29.
Un componente que puede ser utilizado para este propósito es precisamente el Triac. Llegamos al interesante circuito de control de potencia o "dimmer" para una lámpara incandescente común, visto en la figura 30, y funciona como sigue:
Cuando a partir de un semiciclo de tensión de alimentación alternada, el capacitor C se carga a través del resistor, que alcanzará el punto de activación del transistor de unijuntura. Cuando el transistor unijuntura dispara, tenemos la descarga rápida del capacitor C a través de la bobina primaria del transformador de pulsos, utilizado en el disparo.
Este transformador, generalmente tiene una relación de vueltas de 1 a 1 entre los elementos, ya que su objetivo es sólo aislar el circuito de disparo del circuito del TRIAC.
Con un pulso en el primario del transformador, tenemos lo aparecimiento de un pulso alto de corta duración y alta intensidad, lo suficiente para disparar el TRIAC.
Con el cambio en el valor de R, podemos obtener el pulso de tensión en cualquier punto de los dos semiciclos de la corriente alterna y así aplicar cualquier potencia en la carga, porque se disparará el componente en varios ángulos de fase.
En la figura 31 tenemos así el circuito completo, utilizando un potenciómetro de control.
6.7 – Otros componentes de la familia de tiristores
Además de SCRs y TRIACs, tiristores familia tiene otros elementos, algunos de los cuales se utilizan en conjunción con el SCRs y TRIACs en el disparo. Estos elementos pueden ser estudiados más profundamente en nuestros cursos que se ocupan de la electrónica de potencia, control y automatización.
SUS
El primer componente interesante de esta familia y es usado en el disparo de los SCRs y el SUS, o Silicon Unilateral Switch, que traducido significa Llave Unilateral de Silício.
Este componente, cuyo símbolo y circuito equivalente puede verse en la figura 32, es una especie de SCR, pero que tiene una tensión fijo, normalmente alrededor de 7.5 V, dado por la presencia de un diodo zener interno.
En las aplicaciones normales, este componente se mantiene con la compuerta (gate) desconectada, y en serie con el gate del SCR. Cuando la tensión entre el ánodo y el cátodo del SUS se eleva suficientemente para el zener conducir, el dispositivo dispara produciendo un pulso, que por su vez, dispara el SCR. La tensión de disparo del dispositivo es ligeramente más grande que la tensión del zener interno, que se traduce en algo alrededor 8.0 V.
SBS
SBS es la abreviatura de Silicon Bilateral Switch, o llave Bilateral de Silicio. Es un componente que tiene un símbolo y una estructura equivalente que se muestra en la figura 33.
Se trata de un dispositivo que tiene el mismo comportamiento básico de SUS con la diferencia que puede conducir la corriente en ambas direcciones cuando disparado. Este dispositivo es utilizado en el disparo de TRIACs, utilizado generalmente con su compuerta desconectada y en serie con la compuerta del TRIAC.
DIAC
El DIAC, cuyo símbolo puede verse en la figura 34, es un dispositivo que cuenta con una característica de resistencia negativa en el punto de activación. Los DIACs tienen disparos típicos con tensiones alrededor de 35 V, con lo cual es posible producir un pulso de alta intensidad y corta duración para el disparo de TRIACs.
Los DIACs son los elementos más utilizados en el disparo de TRIACs, especialmente cuando se configura como controles de potencia. Como esta aplicación es muy común, hay un componente que reúne en un solo cuerpo el TRIAC y el DIAC.
Un ejemplo de dimmer con TRIAC y DIAC, pero usted también puede utilizar un QUADRAC (que se estudiará en el siguiente punto) se expone a continuación.
El principio de funcionamiento de este circuito es el control del ángulo de conducción de un Triac. Con el disparo en varios puntos de la señal sinusoidal de la red de alimentado es posible aplicar una carga diferentes potencias.
Así, si el disparo se realiza al principio del semiciclo todas puede conducir a la carga y que recibirá una mayor potencia. Sin embargo, si el disparo se realiza al final de del semiciclo una porción pequeña de la energía se pasará para la carga.
En la figura 35 mostramos lo que sucede.
Para el disparo del triac en varios puntos de los semiciclos de la energía de la red lo que hacemos es usar una red RC de retardo donde R es variable.
Con R (P1) en su posición de máxima resistencia el tiempo de carga de C1 hasta el disparo del diac es mayor. Bajo estas condiciones da tiempo para una mayor parcela del hemiciclo de la energía de la red pasa el disparo sólo se produce en su extremo. Con R de carga mínima posición la carga de C1 es rápida y el disparo del diac se produce al principio del semiciclo. Tenemos la condición de máxima potencia en la carga.
Entre los puntos máximos y mínimos pueden variar energía aplicada a la carga de forma lineal con un control total de la misma.
Una característica importante del circuito, que es importante cuando se utiliza para el control de motores es que está haciendo por la parte de control del semiciclo aplicado y no por su tensión, se mantiene el torque incluso a baja velocidad.
En la figura 36 tenemos el diagrama completo del Dimmer.
El Triac debe montarse en un buen radiador de calor, especialmente si tiene que operar cerca de sus límites de características.
El potenciómetro de control puede ser aparte del circuito dependiendo de la aplicación, pero en este caso los cables deben estar bien aislados. Recordamos que este circuito funciona conectado directamente a la red eléctrica y que, por lo tanto, puede causar choques peligrosos.
El capacitor C2 debe tener una tensión de aislamiento al menos 100 Volts y el Diac puede ser de cualquier tipo.
Quadrac
El QUADRAC es un tiristor que en un solo envoltorio reúne un DIAC y un TRIAC, como se muestra en la figura 37.
Los QUADRACs se utilizan principalmente en circuitos de control de potencia en que se proporciona en las corrientes del orden de unos pocos ampères hasta algunas decenas de ampères.
SIDAC
El SIDAC es un diodo (D) de silicio (SI), indicado para uso en circuitos de corriente alterna (AC). Eso es precisamente lo que indica el acrónimo para Silicon Diode for Alternating Current indica. Este dispositivo tiene una función de tensión similar a la de los DIACs, pero con la capacidad para operar con tensiones y corrientes mayores. En la figura tenemos 38 su símbolo y su curva característica.
El SIDAC es un componente bilateral, como podemos ver por las curvas, lo que exactamente lo hace adecuado para aplicaciones en AC. Cuando la tensión en los terminales del SICAD es inferior a cierto valor V(BO), el se encuentra bloqueado.
Si la tensión excede este valor, el dispositivo conduce y la tensión entre sus terminales se reduce al valor del orden de V(TM) 1.1 conducción directa V. La corriente que puede conducir en ese estado puede llegar a 10 A para pulsos cortos (10 us, 1 kHz de, frecuencia de repetición).
Una vez activado, el aparato permanece en esta condición hasta el mantenimiento de las condiciones se superan, es decir, la corriente cae por debajo de cierto valor o la tensión también cae más allá de un cierto valor. Para SIDACs típicos, romper las tensiones pueden ir de 45 a 250 V con corrientes efectivas en el rango de 1 a 10 A.
Cómo pueden conducir corrientes intensas en el disparo son aparatos ideales para el control de tiristores (TRIACs y SCRs) de poca sensibilidad en circuitos de potencia.
Otros
Además de los componentes que aparecen en esta lección, hay algunas otros conocidos de de lecciones anteriores y que pueden ser utilizado en el disparo de SCRs y TRIACs en muchas aplicaciones. Uno de los que hemos visto, es el transistor unijuntura que es capaz de producir pulsos de gran intensidad y corta duración.
Otro componente que puede ser utilizado en el disparo, ambos de SCRs como TRIACs, es la lámpara de neón. Conectado en serie con la compuerta de un SCR, por ejemplo, cómo podemos comprobar en la figura 39, ella se comporta como un SUS con tensión de disparo de 80 V o poco menos.
Contenido
Lección 6 <--