MARIO ALBERTO LIEVANO CONTRERAS - 184749
1) SCR - SÍMBOLO, ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO BÁSICO.
El SCR (Rectificador controlado de silicio) es un dispositivo semiconductor de 4 capas que funciona como un conmutador casi ideal.
FUNCIONAMIENTO BÁSICO DEL SCR
El siguiente gráfico muestra un circuito equivalente del SCR para comprender su funcionamiento.
Al aplicarse una corriente IG al terminal G (base de Q2 y colector de Q1), se producen dos corrientes: IC2 = IB1.
Este proceso regenerativo se repite hasta saturar Q1 y Q2 causando el encendido 
del SCR.
del SCR.LOS PARÁMETROS DEL SCR SON:
- VRDM: Máximo voltaje inverso de cebado (VG = 0)
- VFOM: Máximo voltaje directo sin cebado (VG = 0)
- IF: Máxima corriente directa permitida.
- PG: Máxima disipación de potencia entre compuerta y cátodo.
- VGT-IGT: Máximo voltaje o corriente requerida en la compuerta (G) para el cebado.
- VFOM: Máximo voltaje directo sin cebado (VG = 0)
- IF: Máxima corriente directa permitida.
- PG: Máxima disipación de potencia entre compuerta y cátodo.
- VGT-IGT: Máximo voltaje o corriente requerida en la compuerta (G) para el cebado.
2) TRIAC FUNCIONAMIENTO BÁSICO Y APLICACIONES.
Un TRIAC o tríodo para corriente alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los transistores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el triac es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el triac es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna.
APLICACIONES MÁS COMUNES
-su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas. -una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales y los relés. -funciona como interruptor electrónico y también a pila. -se utilizan triacs de baja potencia en muchas aplicaciones como atenuadores de luz, controles de velocidad para motores eléctricos, y en los sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros.
LAS CARACTERÍSTICAS DEL TRIAC
En el 1er. Y 3er. Cuadrantes, son diferentes a las del Diac, la corriente de sostenimiento en cada dirección no está presente en las características del Diac.
El voltaje de rompimiento a saturación es generalmente alto, así que la forma común de encender un Triac es aplicando un disparo de polarización directa.
Si v tiene la polarización mostrada, tenemos que aplicar un disparo positivo; esto cierra el cerrojo izquierdo.
CURVA CARACTERÍSTICA DEL TRIAC3) TRANSISTOR DE POTENCIA
El funcionamiento y utilización de los transistores de potencia es idéntico al de los transistores normales, teniendo como características especiales las altas tensiones e intensidades que tienen que soportar y, por tanto, las altas potencias a disipar.
CARACTERISTICAS:
| Parámetros | MOS | Bipolar |
| Impedancia de entrada | Alta (1010 ohmios) | Media (104 ohmios) |
| Ganancia en corriente | Alta (107) | Media (10-100) |
| Resistencia ON (saturación) | Media / alta | Baja |
| Resistencia OFF (corte) | Alta | Alta |
| Voltaje aplicable | Alto (1000 V) | Alto (1200 V) |
| Máxima temperatura de operación | Alta (200ºC) | Media (150ºC) |
| Frecuencia de trabajo | Alta (100-500 Khz) | Baja (10-80 Khz) |
| Coste | Alto | Medio |
CARACTERÍSTICA ESTATICAS:
-Corriente media: es el valor medio de la corriente que puede circular por un terminal (ej. icay, corriente media por el colector). -Corriente máxima: es la máxima corriente admisible de colector (icm) o de drenador (idm). Con este valor se determina la máxima disipación de potencia del dispositivo. -Vcbo: tensión entre los terminales colector y base cuando el emisor está en circuito abierto.
-Vevc: tensión entre los terminales emisor y base con el colector en circuito abierto. -Tensión máxima: es la máxima tensión aplicable entre dos terminales del dispositivo (colector y emisor con la base abierta en los bipolares, drenador y fuente en los fet).
-Vevc: tensión entre los terminales emisor y base con el colector en circuito abierto. -Tensión máxima: es la máxima tensión aplicable entre dos terminales del dispositivo (colector y emisor con la base abierta en los bipolares, drenador y fuente en los fet).
4) DIAC:
El diac (diodo para corriente alterna) es un dispositivo semiconductor de dos conexiones. Es un diodo bidireccional disparable que conduce la corriente sólo tras haberse superado su tensión de disparo, y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico para ese dispositivo. El comportamiento es fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la corriente. la mayoría de los diac tienen una tensión de disparo de alrededor de 30 v. En este sentido, su comportamiento es similar a una lámpara de neón.
SUS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS SON:
- Tensión de disparo
- Corriente de disparo
- Tensión de simetría (ver grafico anterior)
- Tensión de recuperación
- Disipación de potencia (Los DIAC se fabrican con capacidad de disipar potencia de 0.5 a 1 watt.)
CURVA CARACTERISTICA DEL DIAC:- Tensión de disparo
- Corriente de disparo
- Tensión de simetría (ver grafico anterior)
- Tensión de recuperación
- Disipación de potencia (Los DIAC se fabrican con capacidad de disipar potencia de 0.5 a 1 watt.)
Se emplea normalmente en circuitos que realizan un control de fase de la corriente del triac, de forma que solo se aplica tensión a la carga durante una fracción de ciclo de la alterna. Estos sistemas se utilizan para el control de iluminación con intensidad variable, calefacción eléctrica con regulación de temperatura y algunos controles de velocidad de motores.
5) GTO:
FUNCIONAMIENTO:
Un tiristor gto es un scr que puede apagarse por una pulsación suficientemente grande en su compuerta de entrada, aun si la corriente id excede ih.
se usan desde 1960, pero se potencializaron al final de los años setenta. Son comunes en las unidades de control de motores, ya que eliminan componentes externos para apagar los scr en circuitos de cc.
se usan desde 1960, pero se potencializaron al final de los años setenta. Son comunes en las unidades de control de motores, ya que eliminan componentes externos para apagar los scr en circuitos de cc.
CARACTERISTICAS:
-el disparo se realiza mediante una vgk >0
-el bloqueo se realiza con una vgk < 0.
-la ventaja del bloqueo por puerta es que no se precisan de los circuitos de bloqueo forzado que requieren los scr.
-la desventaja es que la corriente de puerta tiene que ser mucho mayor por lo que el generador debe estar más dimensionado.
-el gto con respecto al scr disipa menos potencia.
-el bloqueo se realiza con una vgk < 0.
-la ventaja del bloqueo por puerta es que no se precisan de los circuitos de bloqueo forzado que requieren los scr.
-la desventaja es que la corriente de puerta tiene que ser mucho mayor por lo que el generador debe estar más dimensionado.
-el gto con respecto al scr disipa menos potencia.
APLICACIONES:
Como el gto tiene una conducción de corriente unidireccional, y puede ser apagado en cualquier instante, éste se aplica en circuitos chopper (conversiones de dc- dc) y circuitos inversores (conversiones dc -ac) a niveles de potencia en los que los mosfet's, tbj's e igbt's no pueden ser utilizados. a bajos niveles de potencia los semiconductores de conmutación rápida son preferibles. en la conversión de ac - dc, los gto's, son útiles porque las estrategias de conmutación que posee, pueden ser usadas para regular la potencia, como el factor de potencia.
6) IGBT:
FUNCIONAMIENTO:
El transistor bipolar de puerta aislada (igbt, del inglés insulated gate bipolar transistor) es un dispositivo semiconductor que generalmente se aplica como interruptor controlado en circuitos de electrónica de potencia.este dispositivo posee la características de las señales de puerta de los transistores de efecto campo con la capacidad de alta corriente y bajo voltaje de saturación del transistor bipolar, combinando una puerta aislada fet para la entrada de control y un transistor bipolar como interruptor en un solo dispositivo. el circuito de excitación del igbt es como el del mosfet, mientras que las características de conducción son como las del bjt.
CARACTERISTICAS:
El igbt es adecuado para velocidades de conmutación de hasta 20 khz y ha sustituido al bjt en muchas aplicaciones. Es usado en aplicaciones de altas y medias energía como fuente conmutada, control de la tracción en motores y cocina de inducción. Grandes módulos de igbt consisten en muchos dispositivos colocados en paralelo que pueden manejar altas corrientes del orden de cientos de amperios con voltajes de bloqueo de 6.000 voltios.
Se puede concebir el igbt como un transistor darlington híbrido. Tiene la capacidad de manejo de corriente de un bipolar pero no requiere de la corriente de base para mantenerse en conducción.CURVA CARACTERISTICA:
7) MOSFET:
FUNCIONAMIENTO:
Un transistor mosfet consiste en un sustrato de material semiconductor dopado en el que, mediante técnicas de difusión de dopantes, se crean dos islas de tipo opuesto separadas por un área sobre la cual se hace crecer una capa de dieléctrico culminada por una capa de conductor. Los transistores mosfet se dividen en dos tipos fundamentales dependiendo de cómo se haya realizado el dopaje:
-Tipo nMOS: Sustrato de tipo p y difusiones de tipo n. -Tipo pMOS: Sustrato de tipo n y difusiones de tipo p.
APLICACIONES:
-resistencia controlada por tensión. -circuitos de conmutación de potencia (hexfet, fredfet, etc.). -mezcladores de frecuencia, con mosfet de doble puerta.
VENTAJAS:
-Consumo en modo estático muy bajo. -Tamaño muy inferior al transistor bipolar (actualmente del orden de media micra). -Gran capacidad de integración debido a su reducido tamaño
BIBLIOGRAFÍA:
