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• jairo orlando montaña

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PROGRAMMABLE UNIJUNCTION TRANSISTOR, PUT El transistor unijuntura programable es un dispositivo compuesto de 4 capas semiconductoras, similar a un SCR. Sin embargo, el disparo del mismo es respecto del ánodo en vez del cátodo. Mediante un divisor de tensión resistivo se establece precisamente la tensión de disparo (tensión de pico, Vp, del PUT). Los PUTs se utilizan casi exclusivamente para control de fase en circuitos de rectificación controlada, y en algunos casos, se los utiliza como osciladores.

Operación del PUT: El PUT tiene 3 terminales, un ánodo (A), un cátodo (K) y una compuerta (G). El símbolo eléctrico del PUT y su correspondiente circuito equivalente se ven en la figura 1.

Figura 1

En la figura puede verse que el PUT es como un SCR disparado por ánodo, esto es, si la compuerta se hace negativa respecto del ánodo, el dispositivo pasará del estado de bloqueo (o de corte) al estado de conducción. Una característica interesante que presenta este dispositivo es que tiene una región o zona de trabajo de resistencia negativa. Cuando la tensión entre ánodo y cátodo, Vak, supera a la tensión de pico Vp (la cual es programada mediante el divisor resistivo; R1, R2), el dispositivo entra en conducción, con lo cual cae la tensión Vak y aumenta la corriente. Esto ocurre hasta que se llega a la tensión de valle (Vv), el cual es un punto estable de operación. De esta forma, se obtiene la región de resistencia negativa, delimitada entre los puntos de pico y de valle. Esto puede verse claramente en la figura 2.

Figura 2

La tensión de pico Vp es esencialmente la misma que la tensión de referencia del divisor de tensión, excepto por la caída de tensión en la juntura de la compuerta. Una de las aplicaciones típicas de este dispositivo es en un oscilador de relajación, como el de la figura 3. Para analizar más fácilmente como funciona este circuito, es conveniente hablar del equivalente de Thevenin para la fuente de tensión externa y el divisor resistivo, aplicado en la compuerta. Estos parámetros quedan definidos:

y

.

Las corrientes de pico, Ip, y de valle, Iv, dependen de la impedancia equivalente en la compuerta, Rg, y de la tensión de alimentación Vs. Por lo tanto, la curva característica del PUT es sensible respecto de variaciones en Rg y Vs.

Figura 3

La red RC compuesta por Rt y Ct controla la frecuencia de oscilación junto con R1 y R2. El periodo de oscilación T está dado en forma aproximada por:

Control de fase mediante un PUT Hacer control de fase utilizando tiristores es una de las formas más comunes de controlar flujo de potencia eléctrica en motores, lamparas y hornos. Se aplica una tensión alterna al tiristor (ya sea un SCR, un TRIAC, etc.) y el mismo conduce en los instantes de tiempo (ángulos de fase) determinados por el circuito de control. Controlando el ángulo de fase en el que el tiristor entra en conducción, se controla la potencia media entregada a la carga. Los PUTs permiten una forma simple de obtener pulsos de disparo sincronizados con la tensión de línea con un ángulo de fase controlado. Todos los circuitos de control de disparo con PUT están basados en el oscilador de relajación. (FIGURA 5c.).La operación del circuito puede describirse en función de la forma de onda de la tensión sobre el capacitor Ct. Cuando aparece la tensión Vs, Ct se carga con una constante de tiempo , hasta que su tensión se hace igual a la tensión de pico del PUT (la cual es programada mediante Rb1 y Rb2). En ese instante, el PUT entra en conducción, descargando Ct a través de Rgk. El pico de corriente que aparece sobre Rgk produce un pico de tensión, que es el que dispara al tiristor (en este caso, un SCR). Cuando el capacitor se descarga lo suficiente, el PUT vuelve a entrar en estado de corte y se reinicia el ciclo, cargándose nuevamente Ct a través de Rt. Si Vs es una continua pura, el ciclo se repite inmediatamente, en forma periódica. Frecuentemente es necesario sincronizar el temporizado de los pulsos de salida con los puntos de cruce por cero de la tensión de línea. Un circuito básico para lograr la sincronización es el que se ve en la figura 5a. Mediante el puente diodos y el diodo zener D1, se obtiene una tensión de control Vs como la de la figura 5b. De esta manera, tanto Vs como la tensión de pico del PUT cruzan por cero cada vez que la tensión de línea cruza por cero. Esto hace que Ct se descargue al final de cada semiciclo, y comience el siguiente semiciclo descargado. Por lo tanto, aun si el PUT no se disparó en un semiciclo, el capacitor inicia el siguiente semiciclo descargado. En consecuencia, los valores de Rt y Ct controlan directamente el ángulo de fase en el cual se produce el pulso en cada semiciclo. El diodo zener provee estabilización de tensión para

que el circuito de disparo dé siempre el mismo pulso independientemente de las fluctuaciones normales de la línea.

Figura 5