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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN INSTITUTO UNIVERSITARIO PEDRO EMILIO COLL ASIGNATURA: ELECTRÓNICA INDUSTRIAL PROFESOR: DIMECO

Autor: Carlos Atencio C.I: 22.476.681 Sección: I

Maracaibo, noviembre de 2016.

1. Los SCR El rectificador controlado de silicio (en inglés SCR: Silicon Controlled Rectifier) 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 tiratron (tyratron) y transistor tiristor Un SCR posee tres conexiones: ánodo, cátodo y .gate (puertas) 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. Trabajando en corriente alterna el SCR se des excita en cada alternancia o semi ciclo. Trabajando en corriente continua, se necesita un circuito de bloqueo forzado, o bien interrumpir el circuito. 2. teoría y operación Un SCR actúa a semejanza de un interruptor. Cuando esta encendido (ON), hay una trayectoria de flujo de corriente de baja resistencia del ánodo al cátodo. Actúa entonces como un interruptor cerrado. Cuando está apagado (OFF), no puede haber flujo de corriente del ánodo al cátodo. Por tanto, actúa como un interruptor abierto. Dado que es un dispositivo de estado sólido, la acción de conmutación de un SCR es muy rápida.

3. Formas de ondas La forma de onda es la forma de una señal en el dominio de tiempo como se ve en la pantalla de un osciloscopio .Es una representación visual o gráfica del valor instantáneo de la señal, trazado contra el tiempo. La inspección de la forma de onda puede a veces proporcionar información acerca de de la señal que el espectro de la señal no enseña. Por ejemplo un pico agudo o un impulso y una señal continua que varía de manera aleatoria pueden tener espectros que parecen iguales, aunque sus formas de ondas son completamente diferentes. En la vibración de máquinas, los picos por lo general son causados por impactos mecánicos, y el ruido aleatorio puede ser causado por la degradación de rodamientos en un estado avanzado.

4. Características de puertas del scr Un SCR es disparado por un pulso corto de corriente aplicado a la compuerta. Esta corriente de compuerta (IG) fluye por la unión entre la compuerta y el cátodo, y sale del SCR por la terminal del cátodo. La cantidad de corriente de compuerta necesaria para disparar un SCR en particular se simboliza por IGT. Para dispararse, la mayoría de los SCR requieren una corriente de compuerta entre 0.1 y 50 mA (IGT = 0.1 - 50 mA). Dado que hay una unión pn estándar entre la compuerta y el cátodo, el voltaje entre estas terminales (VGK) debe ser ligeramente mayor a 0.6 V. En la figura 4 se muestran las condiciones que deben existir en la compuerta para que un SCR se dispare. Figura4.Voltaje de compuerta a cátodo (VGK) y corriente de compuerta (IG) necesarios para disparar un SCR.

5. Circuitos de control de puertas Corresponden a la región puerta-cátodo y determinan las propiedades del circuito de mando que responde mejor a las condiciones de disparo. Los fabricantes definen las siguientes características: -Tensión directa máx. ....................................................................: VGFM - Tensión inversa máx. ...................................................................: VGRM - Corriente máxima..........................................................................: IGM - Potencia máxima ..........................................................................: PGM - Potencia media .............................................................................: PGAV - Tensión puerta-cátodo para el encendido......................................: VGT - Tensión residual máxima que no enciende ningún elemento.............: VGNT - Corriente de puerta para el encendido ...........................................: IGT - Corriente residual máxima que no enciende ningún elemento............: IGNT Entre los anteriores destacan: - VGT e IGT , que determinan las condiciones de encendido del dispositivo semiconductor. - VGNT e IGNT, que dan los valores máximos de corriente y de tensión, para los cuales en condiciones normales de temperatura, los tiristores no corren el riesgo de dispararse de modo indeseado. 4.2.1 Área de disparo seguro. En esta área (Figura 3) se obtienen las condiciones de disparo del SCR. Las tensiones y corrientes admisibles para el disparo se encuentran en el interior de la zona formada por las curvas: • Curva A y B: límite superior e inferior de la tensión puerta-cátodo en función de la corriente positiva de puerta, para una corriente nula de ánodo. • Curva C: tensión directa de pico admisible VGF. • Curva D: hipérbola de la potencia media máxima PGAV que no debemos sobrepasar. Curva características de puerta del tiristor. El diodo puerta (G) - cátodo (K) difiere de un diodo de rectificación en los siguientes puntos: Una caída de tensión en sentido directo más elevada.

Mayor dispersión para un mismo tipo de tiristor.

6. Circuitos típicos de control puertas CIRCUITO 1 Este circuito es el circuito típico de control de puerta más simple. Nos damos cuenta que la fuente de voltaje está alimentando a los dos circuitos: el de control de puerta y el circuito de carga. En este circuito, mientras el switch está abierto, no es posible la circulación de corriente hacia la puerta, es por eso que el SCR nunca pasará al estado de conducción. De esto decimos que la carga estará des energizada mientras el switch esté abierto. Como la fuente de voltaje es senoidal, al cerrar el switch notaremos que la corriente circula hacia la puerta en el semiciclo positivo .Sabemos que existe una corriente I GT que es la corriente mínima necesaria para la activación del SCRpor tanto podemos controlar mediante R2 y R3 la corriente que llega a la puerta y así controlar el ángulo de disparo del SCR.R2 se usa por protección de la corriente de puerta ya que al ser R3 = 0ohmios la corriente de puerta será muy grande lo cual dañara al SCR. Analizando en R3 tenemos: si R3 es baja, la corriente que pase por esta será alta así que mediante aumente el voltaje en el semiciclo positivo, el ángulo de disparo será menor. Si R3 es alta, la corriente de puerta será menor y demorará en activar el SCR si es que llega a activarla. De esto también nos damos cuenta que en este circuito el ángulo de disparo está entre 0 a 90 grados sexagesimales

7. Retardos en el disparo usando condensadores La duración del pulso aplicado a la compuerta G debe ser lo suficientemente largo para asegurar que la corriente de ánodo se eleve hasta el valor de retención. Otro aspecto importante a tomar en cuenta es la amplitud del pulso, que influye en la duración de éste. Desactivación de un tiristor El tiristor una vez activado, se mantiene conduciendo, mientras la corriente de ánodo (IA) sea mayor que la corriente de mantenimiento (IH). Normalmente la compuerta (G) no tiene control sobre el tiristor una vez que este está conduciendo. 8. Métodos alternativos de conexión de los scr a la carga muestra como dos SCR pueden combinarse con su transformador de toma central para efectuar un control de onda completa. Este circuito se asemeja bastante al rectificador de onda completa para una fuente de alimentación dc. Cuando el devanado secundario está en el semiciclo positivo, positivo arriba y negativo abajo, el SCR1 puede cebarse. Esto conecta la carga a la mitad superior del devanado secundario del transformador. Cuando el devanado secundario se encuentra en el semiciclo negativo, el SCR2, puede cebarse, conectando la carga a la mitad inferior del devanado secundario. La corriente a través de la carga siempre fluye en la misma dirección, tal como sucede en una fuente dc de onda completa. La figura 1.5b. muestra las formas de onda de voltaje en la carga y del voltaje ac de línea para un ángulo de disparo de 45º aproximadamente.