EL SCR:
Es un tipo de tiristor formado por cuatro capas de material semiconductor con estructura PNPN o bien NPNP. El nombre proviene de la unión de Tiratrón (tyratron) y Transistor. Un SCR posee tres conexiones: ánodo, cátodo y puerta. La puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo. Funciona básicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la corriente en un solo sentido. Mientras no se aplique ninguna tensión en la puerta del SCR no se inicia la conducción y en el instante en que se aplique dicha tensión, el tiristor comienza a conducir. El pulso de disparo ha de ser de una duración considerable, o bien, repetitivo. Según se atrase o adelante éste, se controla la corriente que pasa a la carga. Una vez arrancado, podemos anular la tensión de puerta y el tiristor continuará conduciendo hasta que la corriente de carga disminuya por debajo de la corriente de mantenimiento. Trabajando en corriente alterna el SCR se desexcita en cada alternancia o semiciclo. Trabajando en corriente continua, se necesita un circuito de bloqueo forzado.
Cuando se produce una variación brusca de tensión entre ánodo y cátodo de un tiristor, éste puede dispararse y entrar en conducción aún sin corriente de puerta. Por ello se da como característica la tasa máxima de subida de tensión que permite mantener bloqueado el SCR. Este efecto se produce debido al condensador parásito existente entre la puerta y el ánodo.
Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia, en el campo del control, debido a que puede ser usado como interruptor de tipo electrónico.
Cuando se produce una variación brusca de tensión entre ánodo y cátodo de un tiristor, éste puede dispararse y entrar en conducción aún sin corriente de puerta. Por ello se da como característica la tasa máxima de subida de tensión que permite mantener bloqueado el SCR. Este efecto se produce debido al condensador parásito existente entre la puerta y el ánodo.
Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia, en el campo del control, debido a que puede ser usado como interruptor de tipo electrónico.
Un solo SCR también puede controlar ambas alternancias de una fuente de corriente alterna, si se conecta con un circuito puente. Cuando la fuente de corriente alterna está en su semiciclo positivo los diodos A y D están polarizados directamente, el SCR se puede disparar y el voltaje de la fuente es aplicado a la carga.
Cuando la fuente de corriente alterna está en su semiciclo negativo los diodos B y C están polarizados directamente y de nuevo el SCR se puede disparar, con lo cual el voltaje de la fuente es aplicado a la carga.
FUNCIONAMIENTO DEL SCR:
El ángulo de disparo está determinado por la resistencia R2 (potenciómetro), si la resistencia variable es baja, la corriente de puerta será suficiente para disparar el SCR cuando el voltaje de la fuente es bajo. Por lo que el ángulo de disparo será pequeño y la corriente de la carga grande.
Si la R2 es alta, el voltaje de la fuente debe ser alto para poder entregar suficiente corriente de puerta para disparar el SCR, esto aumenta el ángulo de disparo y reduce la magnitud de la corriente de carga.El propósito de la R1 es mantener algún valor fijo de resistencia en caso de que R2 sea puesta en cero, para proteger a la compuerta. La resistencia R1, también determina el ángulo mínimo de disparo. En un circuito de disparo puramente resistivo, para un SCR, el ángulo máximo de disparo que se puede alcanzar es de 90 .
CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DEL SCR:
SCR 1.0 opera a través de distintos módulos. El módulo de administración permite parametrizar políticas de crédito, utilizando, si se desea, árboles de decisión, asignando a cada nodo terminal una política de acuerdo a los intereses de la institución. Asi mismo SCR permite otorgar tasas de interes diferenciadas para cada nodo terminal, utilizando precios diferenciados por nodo.
SCR permite administrar seguros de distinto tipo, parametrizando las tablas y precios en función de distintas variables. También gastos por prendas y gastos operativos.
EL TRIAC
Un TRIAC o Triodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los transistores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna.
Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en antiparalelo.
Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta.
APLICACIONES MAS COMUNES:
Su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas.
Una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales y los relés.
FUNCIONAMIENTO
Funciona como interruptor electrónico y también a pila.
Se utilizan TRIACs de baja potencia en muchas aplicaciones como atenuadores de luz, controles de velocidad para motores eléctricos, y en los sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros. No obstante, cuando se utiliza con cargas inductivas como motores eléctricos, se deben tomar las precauciones necesarias para asegurarse que el TRIAC se apaga correctamente al final de cada semiciclo de la onda de Corriente alterna.
Debido a su poca estabilidad en la actualidad su uso es muy reducido.
El TRIAC permanece en estado ON hasta que la corriente disminuye por debajo de la corriente de mantenimiento Ih. Esto se realiza por medio de la disminución de la tensión de la fuente. Una vez que el TRIACentra en conducción, la compuerta no controla mas la conducción, por esta razón se acostumbra dar un pulso de corriente corto y de esta manera se impide la disipación de energía sobrante en la compuerta. El mismo proceso ocurre con respecto al tercer cuadrante, cuando la tensión en el ánodo T2 es negativa con respecto al ánodo T1 y obtenemos la característica invertida. Por esto es un componente simétrico en cuanto a conducción y estado de bloqueo se refiere, pues la característica en el cuadrante I de la curva es igual a la del III.
Resumiendo, algunas características de los TRIACS:
- El TRIAC conmuta del modo de corte al modo de conducción cuando se inyecta corriente a la compuerta. Después del disparo la compuerta no posee control sobre el estado del TRIAC. Para apagar el TRIAC la corriente anódica debe reducirse por debajo del valor de la corriente de retención Ih.
- La corriente y la tensión de encendido disminuyen con el aumento de temperatura y con el aumento de la tensión de bloqueo.
- La aplicación de los TRIACS, a diferencia de los Tiristores, se encuentra básicamente en corriente alterna. Su curva característica refleja un funcionamiento muy parecido al del tiristor apareciendo en el primer y tercer cuadrante del sistema de ejes. Esto es debido a su bidireccionalidad.
- La principal utilidad de los TRIACS es como regulador de potencia entregada a una carga, en corriente alterna.
TRANSISTOR DE POTENCIA :
El funcionamiento y utilización de los transistores de potencia es idéntico al de los transistores normales, teniendo como características especiales las altas tensiones e intensidades que tienen que soportar y, por tanto, las altas potencias a disipar.
Existen tres tipos de transistores de potencia:
bipolar.
unipolar o FET (Transistor de Efecto de Campo).
IGBT.
| Parámetros | MOS | Bipolar |
| Impedancia de entrada | Alta (1010 ohmios) | Media (104 ohmios) |
| Ganancia en corriente | Alta (107) | Media (10-100) |
| Resistencia ON (saturación) | Media / alta | Baja |
| Resistencia OFF (corte) | Alta | Alta |
| Voltaje aplicable | Alto (1000 V) | Alto (1200 V) |
| Máxima temperatura de operación | Alta (200ºC) | Media (150ºC) |
| Frecuencia de trabajo | Alta (100-500 Khz) | Baja (10-80 Khz) |
| Coste | Alto | Medio |
El IGBT ofrece a los usuarios las ventajas de entrada MOS, más la capacidad de carga en corriente de los transistores bipolares:
- Trabaja con tensión.
- Tiempos de conmutación bajos.
- Disipación mucho mayor (como los bipolares).
- Pequeñas fugas.
- Alta potencia.
- Bajos tiempos de respuesta (ton , toff), para conseguir una alta frecuencia de funcionamiento.
- Alta concentración de intensidad por unidad de superficie del semiconductor.
- Que el efecto avalancha se produzca a un valor elevado ( VCE máxima elevada).
- Que no se produzcan puntos calientes (grandes di/dt ).
Una limitación importante de todos los dispositivos de potencia y concretamente de los transistores bipolares, es que el paso de bloqueo a conducción y viceversa no se hace instantáneamente, sino que siempre hay un retardo (ton , toff). Las causas fundamentales de estos retardos son las capacidades asociadas a las uniones colector - base y base - emisor y los tiempos de difusión y recombinación de los portadores.
MOSFET:
EL DIAC
Es un componente electrónico que está preparado para conducir en los dos sentidos de sus terminales, por ello se le denomina bidireccional, siempre que se llegue a su tensión de cebado o de disparo(30v aproximadamente, dependiendo del modelo).
 SÍMBOLO DEL DIAC |
Hasta que la tensión aplicada entre sus extremos supera la tensión de disparo VBO; la intensidad que circula por el componente es muy pequeña. Al superar dicha tensión la corriente aumenta bruscamente y disminuyendo, como consecuencia, la tensión anterior. La aplicación más conocida de este componente es el control de un triac para regular la potencia de una carga.
Los encapsulados de estos dispositivos suelen ser iguales a los de los diodos de unión o de zener.
