Electronica de potencia.

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El comportamiento de los tiristores se puede observar en distintos estados:

- Estado de bloqueo directo (estado apagado):

Cuando el voltaje del ánodo se hace positivo con respecto al del cátodo, las uniones J1 y J3 estan polarizadas directamente. La unión J2 se encuentra polarizada inversamente, y sólo pasa una pequeña corriente de fuga de ánodo a cátodo. la corriente de fuga se puede llamar corriente en estado apagado.

- ruptura por avalancha:

El voltaje de polarización inversa aumenta de ánodo a cátodo hasta un valor suficientemente grande, se daña en forma permanente la unión J2.

Al voltaje correspondiente se llama voltaje de avalancha directo.

- Estado conductor (estado encendido):

Cuando las uniones J1 y J3 están ya polarizadas directamente, hay un flujo libre de portadores a través de las tres uniones, generando una gran corriente anódica directa.

para mantenerse en estado de conducción la corriente anódica debe ser mayor que un valor llamado corriente de retención, evitando así reducir el voltaje de ánodo a cátodo para no volver al estado de bloqueo.

Cuando el tiristor está en estado de conducción, se comporta como diodo conductor y no hay control sobre el dispositivo “éste continúa conduciendo porque no hay capa de transición en la unión J2 debido a los movimientos libres de las portadoras. Sin embargo, si la corriente en sentido directo del ánodo se reduce por debajo de un nivel conocido como corriente de retención (IH), se desarrolla una región de transición alrededor de la unión J2 debido al número reducido de portadoras y el tiristor está en el estado de bloqueo. La corriente de retención está en el orden de miliamperes y es menor que la corriente de mantenimiento IL. Es decir, IL > IH. La corriente de retención IH es la corriente mínima de ánodo para mantener al tiristor en el estado de encendido. La corriente de retención es menor que la corriente de mantenimiento.” (Rashid).

Cuando el voltaje en el cátodo es positivo con respecto al ánodo, la unión J2 tiene polarización directa, pero las uniones J1 y J3 tienen polarización inversa. Se comporta como dos diodos conectados en serie con voltaje en sentido inverso a través de ellos.

Dependiendo de su comportamiento al encendido y el apagado, los tiristores se pueden clasificar en:

- Tiristor de conmutación rápida (SCR).

- Tiristores bidireccionales controlados por fase (BCT, bidirectional phase-controlled

- thyristors).

- Tiristor de abertura de compuerta (GTO, gate-turn-off thyristor).

- Tiristor de conducción inversa (RCT, reverse-conducting thyristor).

- Tiristor de inducción estática (SITH, static induction thyristor).

- Tiristor de abertura de compuerta asistida (GATT, gate-assisted turn-off thyristor).

- Tiristor conmutado por compuerta integrada (IGCT, integrated gate-commutated thyristor).

- Rectificador fotoactivado controlado de silicio (LASCR, light-activated silicon-controlled):

Dispositivo que enciende por irradiación directa con luz, Se aplican frecuentemente en circuitos de alto voltaje y gran corriente, como HVDC, transmisión y compensación de potencia. Con especificaciones de voltaje hasta de 4kV a 1500A y potencia de la luz de activación menor a 100 mW.

- Tiristores controlados por FET (FET-CTH, FET-controlled thyristor):

[pic 5]

Imagen tomada de: Rashid, M. H. (s.f.). Electronica de potencia; Circuitos, Dispositivos y Aplicacions. PEARSON, Prentice Hall.

Dispositivo que se comporta como la combinación en paralelo de un MOSFET y un tiristor. Este permite paso de corriente al tiristor al aplicarle el voltaje suficiente al MOSFET

- Tiristor abierto o de apagado por MOS (MTO, MOS turn-off).

Dispositivo que se comporta como la combinación de un

GTO y un MOSFET, juntos superan las limitaciones de capacidad de apagado del GTO.

Este enciende con la aplicación de un pulso de corriente a la compuerta

de encendido y para apagar se aplica un pulso de voltaje en la compuerta del MOSFET.

- Tiristor abierto o de apagado por emisor (ETO, emitter turn-off).

Dispositivo que se comporta como la combinación de un MOS y GTO para obtener las ventajas del GTO y de un MOSFET.

Este enciende con la aplicación de voltajes positivos a las compuertas 1 y 2. Para apagar se aplica una señal de apagado, con voltaje negativo al cátodo.

- Tiristores controlados por MOS (MCT, MOS-controlled thyristor):

Dispositivo que se comporta como la combinación las propiedades de un tiristor regenerativo de cuatro capas, y una estructura de compuerta de MOS.

- Tiristores de triodo bidireccional (TRIAC):TRIAC:

[pic 6]

Imagen tomada de: BOYLESTAD, R. L., & NASHELSKY, L. (s.f.). Electrónica: Teoría de Circuitos y dispositivos Electricos . Pearson.

Un TRIAC es un semiconductor que puede conducir en ambas direcciones, y se usa normalmente para control por fase. Este se comporta como dos SCR conectados en anti paralelo con una conexión de compuerta común.

[pic 7]

Caracteristicas de un triac (Rashid)

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TRANSISTOR DE UNIUNIÓN (UJT)

Son dispositivos electrónicos el cual posee 3 terminales, de los cuales dentro de su construcción básica posee un elemento semiconductor siendo este una resistencia, unido a dos contactos fijados a los extremos, los cuales son Base 1 (B1) y Base 2 (B2), de modo que en algún punto de la resistencia semiconductora se encuentra