Tiristores

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Escola Técnica João Barcelos Martins





























Tiristores
































Aluno: Aloísio Pereira


Professora: Raquel Macedo

Retificadores Controlados

Historicamente, a retificação controlada de potência apareceu com o desenvolvimento da válvula a gás e posteriormente com o desenvolvimentodos semicondutores de potência. O elemento mais representativo da família dos semicondutores controlados de potência é o tiristor (SCR).
Os circuitos retificadores controlados constituem a principal aplicação dos tiristores em conversores estáticos. Esses circuitos possuem uma vasta aplicação industrial, com grande gama de especificações na alimentação de dispositivos de baixa até médio-altapotência, como por exemplo, no acionamento de motores de corrente contínua, em estações retificadoras para alimentação de redes de transmissão C (VHDC), no acionamento de locomotivas, etc.
Retificadores montados com tiristores permitem a manipulação da tensão em sua saída (VCMED) em função do ângulo de disparo. Varia-se o ângulo de disparo de tiristores, deslocando no tempo o pulso de disparoenviado ao gate.
Analisaremos brevemente pontes retificadoras monofásicas, nas quais o funcionamento da retificação controlada é mais facilmente explicado, com representações mais simples e mais visíveis do que em retificadores controlados trifásicos ou polifásicos, embora o estudo das pontes trifásicas não seja substancialmente diferente. Entretanto esses últimos são os que ocorrem em um maior númerode aplicações da eletrônica industrial de maior potência (iguais ou superiores a 10KVA).









TIRISTOR


O nome Tiristor vem do termo grego "thyr" (que significa porta) e engloba uma família de dispositivos semicondutores multicamadas, que operam em regime de chaveamento, tendo em comum uma estrutura de no mínimo quatro camadas semicondutoras numa seqüência P-N-P-N (trêsjunções semicondutoras), apresentando um comportamento funcional biestável.


A invenção do tiristor no fim dos anos 50 do século passado foi responsável por um grande surto de evolução tecnológica da eletrônica de potência, que se estendeu pelos anos 60 e propiciou no anos 70 o início da implantação da eletrônica de potência em escala industrial. A principal vantagem dos tiristores é o controlede grande quantidade de energia. Essa característica faz com que esses dispositivos sejam utilizados tanto no controle eletrônico de potência quanto na conversão de energia.


Os tiristores permitem por meio da adequada ativação do terminal de controle, o chaveamento do estado de bloqueio para estado de condução, sendo que alguns tiristores (mas não todos) permitem também o chaveamento doestado de condução para estado de bloqueio, também pelo terminal de controle.


SCR


O SCR (Silicon Controlled Rectifier) se assemelha a um diodo pelo fato da corrente poder fluir pelo dispositivo em um único sentido, entrando pelo terminal de anodo e saindo pelo terminal de catodo. No entanto, difere de um diodo, porque, mesmo quando o dispositivo está diretamente polarizado, ele nãoconsegue entrar em condução, enquanto não ocorrer a ativação do seu terminal de controle (terminal denominado porta, ou gate em inglês).


Ao invés de usar um sinal de permanência continua na porta (como nos transistores) como sinal de controle, os tiristores são comutados ao ligamento pela aplicação de um pulso ao terminal de porta, que normalmente pode ser de curta duração. Uma vez comutadopara o estado de ligado, o tiristor SCR permanecerá por tempo indefinido neste estado, enquanto o dispositivo estiver diretamente polarizado e a corrente de anodo se mantiver acima de um patamar mínimo.


Os SCR's são empregados em corrente alternada como retificadores controlados e, quando utilizados em corrente contínua, comportam-se como chaves. O SCR é apenas um tipo de tiristor,...
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