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Tiristores
Dra. Victoria Serrano
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 1
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Introducción
• Conocidos también como SCR (semiconductor-controlled rectifier) o semiconductores controlados de silicio
• De los tipos más antiguos de dispositivos de potencia de estado sólido
• Tienen la capacidad más alta de manejo de potencia
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 2
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Características
• Construcción única de cuatro capas
• Son interruptores de bloqueo que se encienden por la terminal (compuerta) de control
• No se apagan por la compuerta
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 3
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Estructura Básica y Símbolo
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Características I-V
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Modelo Simplificado de un Tiristor
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¿Cómo funciona el Tiristor?
• https://www.youtube.com/watch?v=V-BM34LFRY
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 7
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Forma de Onda del SCR
• Ángulo de Disparo: número de grados de un ciclo AC que transcurren antes que el SCR pase al estado de conducción.
• Ángulo de Conducción: número de grados de un ciclo AC durante los cuales el SCR está en conducción.
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 8
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Tríodo de Corriente Alterna TRIAC
• Estructura Interna
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 9
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Características de Salida V-I del TRIAC
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 10
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Funcionamiento-Disparo en los Cuatro Cuadrantes
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 11
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Tiristores Apagados por Compuerta-GTO
• Estructura interna
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Características de Salida V-I del GTO
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 13
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Dispositivos y circuitos para el
comando de tiristores • Interruptor Unilateral de Silicio – SUS
– Conduce en una sola dirección de ánodo a cátodo cuando el voltaje en el ánodo es mayor que en el cátodo
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 14
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Dispositivos y circuitos para el comando de tiristores
• Diodo de Corriente Alterna – DIAC
– Conduce corriente después que se ha alcanzado la tensión de disparo
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 15
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Dispositivos y circuitos para el comando de tiristores
• Transistor de unijuntura – UJT
– Contiene dos zonas semiconductoras
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Transistor de unijuntura – UJT
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 17
η = 𝑅𝑎𝑧ó𝑛 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠 𝑜 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑖𝑛𝑡𝑟í𝑛𝑠𝑒𝑐𝑜
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Dispositivos y circuitos para el comando de tiristores
• Transistor de Unijuntura Programable – PUT
– Funcionamiento similar al UJT
– Se utiliza como oscilador y base de tiempos
– La compuerta se conecta a un divisor de tensión⇒permite variar la frecuencia de oscilación sin modificar la constante de tiempo RC
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 18
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Optoacopladores para el control del TRIAC
• Funciona como un interruptor activado por luz LED que satura un dispositivo electrónico (fototransistor o fototriac)
• Curvas de tensión/luz del LED no son lineales
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 19
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Dispositivos con cruce por cero • Forma sencilla de medir la frecuencia de red • Rectificar el desfase angular introducido por
transformadores utilizados para la medición de tensión • Determinar el momento para conmutar una carga por
medio de relé o relé de estado sólido (sólo se conectan/desconectan en el cruce por cero en sentido ascendente). De otro modo, se generan armónicos cuando se conecta la carga en tensión
• Para realizar regulación de potencia (dimmer) con un SSR. Se sincroniza la señal de disparo del SSR con la frecuencia de red para evitar provocar parpadeos en la carga
• Aplicaciones de sonido y conmutación Cruce por cero con optoacoplador
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Selección del Optoacoplador
• Entrada del optoacoplador – Caída de voltaje típica del LED
– Corriente máxima que puede soportar el LED
– Disipación de potencia máxima
• Salida del optoacoplador – Una tensión nominal máxima en estado
bloqueado
– Corriente RMS de estado encendido
– Disipación de potencia máxima
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 21
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Selección del Optoacoplador
• Aislamiento de alto voltaje
• Aislamiento de ruido
• Ganancia de corriente
• Tamaño del optoacoplador
• Razón de transferencia de corriente (CTR)
• Velocidad de conmutación
II Semestre 2018 Electrónica de Potencia 22
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Dispositivos de protección contra sobrevoltajes transitorios
• Video
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