Tiristor

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T I R I S T O R E S
SCRs - TRIACs

SCRs
O SCR (tiristor) é um componente eletrônico semicondutor que trabalha de forma semelhante a um diodo, ou seja, permite a passagem da corrente em um único sentido, mas no início de sua condução é regulado por um eletrodo especial, que recebe o nome de gate (porta).

O gate, através de um impulso elétrico, permite então a condução do SCR.O SCR é formado por uma estrutura de 4 regiões semicondutoras PNPN. Se dividirmos essa estrutura em duas partes, veremos que cada uma delas forma um transistor.

O SCR (Silicon Controlled Rectifier) é conhecido como tiristor.
O nome tiristor é proveniente do inglês THYRISTOR (thyratron + transistor, onde o thyratron é um retificador a gás usado antigamente).

A aplicaçãoprincipal do SCR está no chaveamento eletrônico, onde as tensões de bloqueio e controle de corrente de um transistor não são suficientes.
Veja a seguir a estrutura das quatro regiões semicondutoras de um tiristor ou SCR.
[pic]
Observa-se na figura acima duas junções PN; a primeira forma a anodo e a última o catodo.


A região que fica junto ao catodo é o gate (porta) que tem a funçãode levar o dispositivo à condução.

Como essas regiões são divididas em duas partes formando cada uma delas um transistor, observamos que temos um transistor PNP que é constituído pelo anodo e suas regiões contíguas e um outro transistor NPN, que é constituído pelo catodo e as duas regiões acima dele.
Esses transistores são unidos eletricamente nas seguintes regiões:

- a base do PNP com ocoletor do NPN
- o coletor do PNP com a base do NPN

Veja na figura a seguir a estrutura dessa ligação.
[pic]
O circuito assim obtido forma uma estrutura fortemente realimentada, e dessa forma, qualquer sinal de corrente aplicado ao gate é amplificado e sai pelo coletor do transistor NPN.
a) O sinal é então aplicado à base do PNP e é amplificado novamente em seu coletor.
b) Estecoletor coincide com o terminal gate, fechando o ciclo de realimentação positiva.
c) O crescimento muito rápido da corrente faz com que o dispositivo entre em saturação.
d) Nestas condições temos entre o emissor do transistor PNP que coincide com o anodo e o emissor do transistor NPN que forma o catodo uma impedância muito pequena.
e) Dessa forma a entrada em condução do SCRdepende do sinal aplicado no gate.
f) Uma vez em condução, o sinal aplicado no gate perde o controle sobre a corrente que se forma entre o anodo e o catodo, uma vez que, a própria realimentação interna mantém a condução.
g) Pode-se portanto, suprimir o sinal de gate sem influir de modo algum sobre a condução do SCR.
h) Para que o SCR entre em condução é necessário que o anodo setorne mais positivo que o catodo.

Simbologia:
[pic]

FORMAS MAIS COMUNS DE DISPARO DE TIRISTORES (SCRs):


a) Impulso de tensão positiva no gate. É o método mais usado.
[pic]

b) Variação brusca da tensão A-K (dv/dt). Neste caso o SCR é disparado pelo efeito capacitivo das junções.
c) Corrente de fuga. Nestas condições a corrente de fuga origina-se pelo excesso detemperatura.
d) Luz. Caso específico de disparo para os fototiristores.

MODO SIMPLIFICADO DE OPERAÇÃO:
As junções formam 3 camadas que denominaremos de S1, S2 e S3, sendo representadas por diodos comuns, conforme ilustra a figura a seguir.
[pic]

Analisaremos a seguir as condições de bloqueio e condução das camadas S1 a S3, através da aplicação de tensão positiva no gate através da chave Sw.Não circulará corrente pelo circuito, mesmo com Sw acionada, pois S1 e S3 operam no bloqueio.

Acionando-se Sw, S3 será curto-circuitada
e na camada de bloqueio S1 ocorrerá total queda de tensão e a ação de bloqueio ainda continuam.



Com Sw aberta o tiristor estará bloqueado pois a secção de passagem S2 opera em bloqueio.

Acionando-se Sw o bloqueio de S2 será eliminado e o...
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