TIRISTOR (SCR), FUNCIONAMIENTO BÁSICO Y CARACTERÍSTICAS.

Introducción al rectificador controlado de silicio (TTC)

Resumen de la sección: En esta sección, se introduce el rectificador controlado de silicio (TTC) y su símbolo. Se explica que el TTC tiene tres terminales: ánodo, cátodo y gatillo o puerta. Su funcionamiento es similar al de un diodo, pero se puede controlar su estado de conducción o bloqueo mediante la aplicación de un impulso en el terminal de gatillo.

Estructura interna del TTC

• El TTC está basado en una estructura de cuatro capas PNPN.

• Tiene cuatro zonas: P-N-P-N.

• La zona P corresponde al ánodo, la zona N corresponde al cátodo y la zona central es tipo P.

• Se utiliza una metalización para conectar el terminal de gatillo.

Características del TTC

• El TTC es un componente de potencia que funciona en modo conmutación, es decir, puede conducir o no conducir.

• Es rápido, seguro y duradero debido a que no tiene contactos móviles ni chispa eléctrica por apertura o cierre.

• Puede controlar grandes intensidades entre sus terminales ánodo y cátodo.

Polarización directa del TTC

• Cuando polarizamos directamente el TTC aplicando un potencial positivo al ánodo y un potencial negativo al cátodo, la resistencia limitará la corriente para evitar daños al componente.

• Si la tensión entre el gatillo y el cátodo es 0, no habrá circulación de corriente en esta zona.

• La unión PN estará bien polarizada en esta configuración y el TTC funcionará como un interruptor cerrado.

Polarización inversa del TTC

• Cuando invertimos la polaridad de la fuente, aplicando un potencial negativo al ánodo y un potencial positivo al cátodo, las uniones PN estarán polarizadas inversamente.

• En esta configuración, aunque apliquemos impulsos de disparo en el gatillo, la barrera no se reducirá lo suficiente para permitir la conducción del TTC.

• El TTC no conducirá en polarización inversa a menos que se alcance una tensión de ruptura muy alta.

Modo de disparo del TTC

• El TTC se dispara en polarización directa aplicando una tensión entre ánodo y cátodo y un impulso de intensidad en el terminal de gatillo.

• La conducción del TTC se controla mediante la atención aplicada entre el gatillo y el cátodo.

Conclusiones sobre el rectificador controlado de silicio (TTC)

Resumen de la sección: En esta sección, se resumen las características principales del rectificador controlado de silicio (TTC). Se destaca que es un componente unidireccional con un único modo de disparo. En polarización directa, puede conducir fácilmente con una tensión entre ánodo y cátodo mucho menor que en polarización inversa.

Características principales del TTC

• El TTC es un componente unidireccional con tres terminales: ánodo, cátodo y gatillo.

• Tiene dos modos de operación: conducción en polarización directa y bloqueo en polarización inversa.

• Se dispara en polarización directa aplicando una tensión entre ánodo y cátodo y un impulso de intensidad en el terminal de gatillo.

• En polarización inversa, la barrera no se reduce lo suficiente para permitir la conducción del TTC, a menos que se alcance una tensión de ruptura muy alta.

Advertencia sobre la tensión de ruptura

Resumen de la sección: En esta sección, se advierte sobre los riesgos asociados con la tensión de ruptura del rectificador controlado de silicio (TTC) en polarización inversa. Se destaca que es importante evitar llegar a esta zona de tensión para evitar daños al componente.

Tensión de ruptura del TTC

• En polarización inversa, si se alcanza la zona de tensión de ruptura, se producirá una avalancha y el componente puede dañarse.

• Es importante tener cuidado y no llegar a esta zona para garantizar el correcto funcionamiento del TTC.

Rango de voltaje entre 12 y 14

Resumen de la sección: En esta sección se menciona que el rango de voltaje está entre 12 y 14.

Características del nodo cátodo

• El nodo cátodo tiene un valor de alrededor de un voltio.

• Se comporta como un interruptor cerrado cuando entra en conducción.

• Para bloquearlo, es necesario que la intensidad que lo atraviese descienda por debajo del valor llamado "intensidad de mantenimiento".

• Si se polariza inversamente, se comporta como un diodo y no conduce.

• Si se aplica una tensión inversa demasiado elevada, se llega a la tensión de ruptura inversa y el diodo se destruye.

Simulación del funcionamiento

Resumen de la sección: Se realiza una simulación para mostrar el funcionamiento del circuito utilizando una lámpara incandescente como carga resistiva.

Funcionamiento con corriente muy pequeña

• Al inicio, circula una corriente muy pequeña (213 microamperios).

• Los 100 voltios de alimentación recaen entre el ánodo y el cátodo del diodo.

• La lámpara no se enciende ya que el diodo está bloqueado y actúa como un interruptor abierto.

Activación del diodo

Resumen de la sección: Se activa el diodo mediante un conmutador para observar su comportamiento en conducción.

• Una vez aplicado un impulso, la lámpara se enciende y el diodo queda en conducción.

• La mayor parte de los 100 voltios de alimentación están en la lámpara.

• La tensión en el diodo es de aproximadamente 0.7 voltios.

• La potencia se divide entre la tensión y la corriente para obtener un valor de 12 amperios.

Bloqueo del diodo

Resumen de la sección: Se bloquea el diodo cortando la corriente durante un momento y luego volviéndola a activar.

• Al bloquear el diodo, la lámpara no se enciende y la tensión en el diodo vuelve a ser de 100 voltios.

• La corriente residual es muy pequeña (10.2 miliamperios).

• Para volver a activar el diodo, se necesita aplicar un nuevo impulso.