tiristores

Páginas: 24 (5961 palavras) Publicado: 20 de agosto de 2014

ESCOLA POLITÉCNICA DE MINAS GERAIS
Curso Técnico de Mecatrônica




Trabalho de
Pesquisa Técnica

Eletrônica Industrial






Belo Horizonte__19___ de março de 2013.


TIRISTORES



Tiristores são dispositivos semicondutores, na realidade chaves semicondutoras , constituídos por quatro ou mais camadas semicondutoras ( por exemplo P-N-P-N).
O tiristor é um dispositivobiestável que pode ser chaveado do estado de corte para o de condução e vice-versa; a situação da chave em cada um destes estados depende de realimentação regenerativa associada com a sua estrutura.
Apresenta 2, 3 ou 4 terminais e pode ser unidirecional ou bidirecional.
Classificação dos Tiristores
SCR (Silicon Controlled Rectifier), Retificador Controlado de Silício;

TRIAC ( TriodeAlternating Current), Triodo de Corrente Alternada;

GTO (Gate Turn-Off), Tiristor Bloqueável pelo Gate;

SCS (Silicon Controlled Switch), Chave Controlada de Silício

LASCR (Light Ativated Silicon Controlled Rectifier), SCR Ativado por Radiação Luminosa, e outros.

O SCR


O diodo controlado de silício (silicon controlled rectifier – SCR) é sem dúvida o dispositivo de maiorinteresse, atualmente, da família de dispositivos PNPN. Ele surgiu pela primeira vez em l956, e foi desenvolvido por um grupo de engenheiros do Bell Telephone Laboratory. Algumas das áreas de maior interesse de aplicações do SCR incluem controles e relés, fontes de tensão regula da, chaves estáticas, controle de motores, choppers, inversores, cicloconversores, carregadores de baterias, circuitos deproteção, controles de aquecedores, e controles de fase.
Nos últimos anos, tem sido projetados SCRs para controlar potências da

ordem de lO MW, com capacidades individuais da ordem de 2OOO A com
l8OO V. A faixa de freqüência atinge até 5O KHz, permitindo algumas aplicações em altas freqüências tais como aquecimento por indução e purificação ultra-sônica.
Estrutura e Símbolodo SCR


Aestrutura do SCR consiste em quatro camadas de Silício, duas do tipo P e duas do tipo N , alternadamente, formando três junções




As duas regiões “internas” são de dopagem fraca e as duas regiões laterais “externas” de dopagem forte fig. l.3. Nas duas regiões externas, chamadas anodo e catodo, são colocados contatos que servem de terminais para a corrente de carga. Por meio de um terminalcolocado numa das regiõe s “internas” de dopagem fraca, conhecido como “Gate”, porta ou eletrodo de controle, podemos modificar os processos que se desenvolvem no “interior” do tiristor. E assim fazer o controle de disparo.

Princípio de Funcionamento do SCR


Para se entender o funcionamento do SCR recorre-se ao seu circuito equivalente com polarização direta.






Pela figura, vê-se que,ao aplicarmos um potencial positivo ao anodo e negativo ao catodo, os diodos D l e D3 são polarizados diretamente enquanto D2 está polarizado em sentido reverso.
Para tensões VF positivas, a corrente é igual ao fluxo de portadores minoritários de D 2 (impedância alta até atingirmos a sua tensão de ruptura V RRM (impedância baixa); neste momento, haverá comutação plena e a tensão anodo-catodocairá.
Para tensões VF negativas, o SCR é comandado pela característica dos diodos D l e D3, polarizados reversamente.
Não se obtém a condução do SCR fazendo-se a tensão VF igual a tensão de ruptura de D2, pois isto pode danificar o componente. Normalmente , dependendo da corrente que se fizer circular do gate para o catodo, o SCR passa a conduzir para diferentes valores da tensão VF.
A aplicação deum potencial positivo entre gate e catodo polariza esta junção no sentido de condução.
Os elétrons do cristal tipo N do catodo difundem-se através da junção. Sendo o cristal tipo P do gate estreito, eles são atraídos pelo potencial da junção seguinte, que repele as lacunas mas é favorável aos elétrons. Com isto, têm-se a condução...
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