DISPOSITIVOS DE POTENCIA

5/7/2018 DISPOSITIVOS DE POTENCIA - slidepdf.com

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DISPOSITIVOS DE POTENCIA



Tipos de Encapsulados




Son dispositivos formados por cuatrocapas PNPN

Se les conoce como Tiristores

Actúan como circuitos abiertos capaces desoportar cierto voltaje especificado hasta

que se disparan.



DISPOSITIVOS DE POTENCIACuando se disparan a encendido seconvierten en Trayectorias de corriente conbajas resistencias y así permanecen

inclusive después de que se remueve eldisparo. hasta que la corriente se reduce acierto nivel o hasta que se disparan paraapagarlo lo que depende del tipo dedispositivo.



Rectificador controlado de silicio

SCR• Estos elementos semiconductores son muy

utilizados para controlar la cantidad de potencia

que se entrega a una carga, donde:• A=ánodo

• C = cátodo, también representado por la letra K

• G = compuerta o gate



Rectificador Controlado de Silicio

• Normalmente el SCR se comporta como uncircuito abierto hasta que activa su compuerta(GATE) con una pequeña corriente (se cierra el

interruptor S) y así este conduce y se comportacomo un diodo en polarización directa

• Si no existe corriente en la compuerta el tiristorno conduce



Rectificador Controlado de Silicio

• Lo que sucede después de ser activado el SCR, sequeda conduciendo y se mantiene así. Si se desea queel tiristor deje de conducir, el voltaje +V debe serreducido a 0 Voltios.

• Si se disminuye lentamente el voltaje (tensión), el tiristorseguirá conduciendo hasta que por el pase una cantidadde corriente menor a la llamada "corriente demantenimiento o de retención", lo que causará que el

SCR deje de conducir aunque la tensión VG (voltaje dela compuerta con respecto a tierra no sea cero.



RECTIFICADOR CONTROLADO DESILICIO SCR



EL SCR :CONFIGURACION



El SCR



Rectificador controlado de silicio

• Como se puede ver el SCR , tiene dos estados:

1-Estado de conducción, en donde la resistenciaentre ánodo y cátodo es muy baja

2-Estado de corte, donde la resistencia es muyelevada



Disparo del SCR



PRUEBA DE UN SCR



El SCR y la Corriente Alterna

• Se usa principalmente para controlar la potencia que seentrega a una carga.

• La fuente de voltaje puede ser de 110V c.a., 220V c.a.,

etc.• El circuito RC produce un corrimiento de la fase entre latensión de entrada y la tensión en el condensador quees la que suministra la corriente a la compuerta del SCR.Puede verse que el voltaje en el condensador (en azul)

está atrasado con respecto al voltaje de alimentación (enrojo) causando que el tiristor conduzca un poco despuésde que el tiristor tenga la alimentación necesaria para

conducir.



El SCR y la Corriente Alterna

• Durante el ciclo negativo el tiristor se abredejando de conducir. Si se modifica el valor de laresistencia, por ejemplo si utilizamos unpotenciómetro, se modifica el desfase que hayentre las dos tensiones antes mencionadasocasionando que el SCR se active en diferentes

momentos antes de que se desactive por le ciclonegativo de la señal. y deje de conducir.



Operación de un SCR



Control de Lámpara con SCR



EL TRIAC



Curva del Triac



Símbolo del Triac



El TRIAC

• El Triac es un dispositivo semiconductor quepertenece a la familia de los dispositivos decontrol por tiristores. El triac es en esencia laconexión de dos tiristores en paralelo peroconectados en sentido opuesto y compartiendo

la misma compuerta.



El TRIAC

• El triac sólo se utiliza en corriente alterna y aligual que el tiristor, se dispara por la compuerta.

Como el triac funciona en corriente alterna,habrá una parte de la onda que será positiva yotra negativa



El TRIAC

• La parte positiva de la onda (semiciclo positivo) pasarápor el triac siempre y cuando haya habido una señal dedisparo en la compuerta, de esta manera la corriente

circulará de arriba hacia abajo (pasará por el tiristor queapunta hacia abajo), de igual manera:

• La parte negativa de la onda (semiciclo negativo) pasarápor el triac siempre y cuando haya habido una señal de

disparo en la compuerta, de esta manera la corrientecirculará de abajo hacia arriba (pasará por el tiristor queapunta hacia arriba)



El TRIAC• Para ambos semiciclos la señal de disparo se obtiene de

la misma patilla (la puerta o compuerta).

• Lo interesante es, que se puede controlar el momento dedisparo de esta patilla y así, controlar el tiempo que cadatiristor estará en conducción. (recordar que un tiristorsolo conduce cuando ha sido disparada (activada) lacompuerta y entre sus terminales hay un voltaje positivode un valor mínimo para cada tiristor)

• Entonces, si se controla el tiempo que cada tiristor estáen conducción, se puede controlar la corriente que seentrega a una carga y por consiguiente la potencia queconsume



El TRIAC

• Ejemplo: Una aplicaciónmuy común es el

atenuador luminoso delámparas incandescentes(circuito de control defase).

(Dimmer)



El TRIAC



Modo de Operación

• El triac controla el paso de la corriente alterna ala lámpara (carga), pasando continuamenteentre los estados de conducción (cuando la

corriente circula por el triac) y el de corte(cuando la corriente no circula)

• Si se varía el potenciómetro, se varía el tiempode carga del condensador causando que se

incremente o reduzca la diferencia de fase de latensión de alimentación y la que se aplica a lacompuerta



DISPOSITIVOS DE CONTROLPARA SCR Y TRIAC

Ing. Alfredo Pacheco E. 32



El DIAC



DISPOSITIVOS DE DISPARO

DIAC



DISPOSITIVOS DE DISPARO UJT

TRANSISTOR MONOUNION



DISPOSITIVOS DE DISPARO UJTTRANSISTOR MONOUNION



EL TRANSISTOR UNIJUNTURAUJT



El transistor(UJT) del unijunction es un dispositivo de tres

terminales con las características muy diferentes de la

ensambladura convencional del transistor bipolar. Es un

generador de pulso con la señal del disparador o de control

aplicada en el emisor. Este voltaje de disparador es una

fracción (n) del voltaje interbase

EL UJT



EL UJT

• El terminal del emisor no inyecta la corriente enla región baja hasta que su voltaje alcanza Vp.Una vez que se alcance Vp las conductas bajas

del circuito y un pulso positivo aparece en elterminal B1 y un negativo pulsa en B2. El UJTincorpora una región de resistencia negativa,una corriente baja del emisor, y una alta

corriente del pulso de la salida en los terminalesB1 y B2, haciéndole un disparador ideal delpulso.



EL UJT

• Las especificaciones muy básicas de un UJTson:

• Vbb(max) : el voltaje interbase máximo que sepuede aplicar al UJT

• Rbb:Resistencia interbase del UJT

• n : El cociente de pilar intrínseco que define Vp.

• IP - La corriente del emisor del peakpoint



EL UJT



Disparo del SCR con UJT



Circuito de Disparo con UJT



Dimmer / control de velocidad de

un motor de corriente alterna



Funcionamiento del Dimer• Si desea controlar el nivel de iluminación del dormitorio o

desea controlar la velocidad de tu taladro o un ventilador(motores de corriente alterna), este es el circuito que

busca.

• Muchos de estos circuitos reguladores de potenciatienen un punto de encendido y apagado que no coincide(a este fenómeno se le llama histéresis), y es común en

los TRIACS. Para corregir este defecto se ha incluido enel circuito las resistencias R1, R2 y C1.



Funcionamiento del Dimer

• El conjunto R3 y C3 se utiliza para filtrar picostransitorios de alto voltaje que pudieranaparecer. El conjunto de elementos P(potenciómetro) y C2 son los necesariosmínimos para que el triac sea disparado.



Funcionamiento del Dimer

• Hay que aclarar que el condensador en uncircuito de corriente alterna (como este) tiene suvoltaje atrasado con respecto a la señal original,

y cambiando el valor del potenciómetro, semodifica la razón de carga del condensador, elatraso que tiene y por ende el desfase con laseñal alterna original. Esto causa que se pueda

tener control sobre la cantidad de corriente quepasa a la carga y por ende la potencia que se leaplica



Dispositivos de Potencia

DARLISTOR



Dispositivos de Potencia



LASCR

( SCR ACTIVADO POR LUZ)• Es un SCR controlado

por la luz que incidesobre una superficie

fotosensible deldispositivo

• También puede seractivado usando los

métodos típicos delSCR



INTERRUPTOR DE SILICIO

CONTROLADO SCSLas características del SCS son esencialmente las mismas delSCR.El SCS posee una cuarta conexión Llamada “ANODO GATE” que

permite Activar o desactivar el dispositivo.

Para activar al SCS podemos utilizar el “CATODO GATE” o el“ANODO GATE”

La diferencia estriba en que la corriente mínima que necesita el

“ánodo gate es de 1.5 mA(pulso negativo) en comparación con elcátodo gate que solamente precisa de 1 microamperio (pulso

negativo),para desactivarlo basta con aplicarle un Pulso positivo al “ánodo

gate”.

La gran Ventaja del SCS sobre el SCR es su reducido Tiempo debloqueo que es de 1 a 10 microsegundos para el SCS y de 5 a 30

microsegundos para el SCR



QUADRAC

Es la unión de dos dispositivos.El Triac y el Diac en una solaenvoltura, la forma física esidéntica a la de un triac

Es un dispositivo de 3 terminales muy similar a SCR,excepto por el agregado de un

diodo zener en la Juntura Cátodo- Gate.El SUS se dispara a una tensión fija determinada por el voltaje del Diodo zener

sus



INTERRUPTOR CON COMPUERTA DE

ENCENDIDO –

APAGADO : GTO

Su modo de funcionamiento essimilar al SCS con la diferencia que

Posee un solo GATE el cual activa odesactiva al dispositivo al aplicarle unpulso positivo o negativorespectivamente.La cantidad de corriente que deja

circular es muy pequeña.generalmente se utiliza comoelemento de disparo del SCR



DARLISTOR

Es la unión de dos SCR conectados en una configuración similar al darlington y envueltas en una solo cápsula.El SCR del gate es muy sensible y con un tiempo de conmutación rápido.El SCR principal es menos sensible, menos rápido pero deja pasar mayor corriente que el SCR del gate.El disparo del darlistor se realiza del mismo modo que un SCR común, su forma física también es idéntica.



APLICACIONES ELECTRONICAS DE

CONTROL Y POTENCIA



ALARMA SIMPLE



CIRCUITO INVERSOR DE GIRO



ALARMA



CARGADOR DE BATERIAS



LUZ DE MERGENCIA



LUZ AUTOMATICA



ALARMA MULTIPLE



CONTROL PWM DE UN MOTOR



ALARMA LUMINOSA

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