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ELECTRONICADE POTENCIA

TRIAC (Tríodo para Corriente Alterna) INTRODUCION El triac es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. El triac puede ser disparado independientemente de la polarización de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o negativa. DESCRIPCION GENERAL Cuando el triac conduce, hay una trayectoria de flujo de corriente de muy baja resistenciade una terminal a la otra, dependiendo la direcciónde flujo de la polaridad del voltaje externo aplicado. Cuando el voltaje es mas positivo en MT2, la corriente fluye de MT2 a MT1 en caso contrario fluye de MT1 a MT2. En ambos casos el triac se comporta como un interruptor cerrado. Cuando el triac deja de conducir no puede fluir corriente entre las terminales principales sin importar la polaridad del voltaje externo aplicado por tanto actúa como un interruptor abierto. Debe tenerse en cuenta que si se aplica una variación de tensión importante al triac (dv/dt) aún sin conducción previa, el triac puede entrar en conducción directa.

CONSTRUCCION BASICA, SIMBOLO, DIAGRAMA EQUIVALENTE

La estructura contiene seis capas como se indica en la , que funciona siempre como un tiristor de cuatro capas. En sentido MT2-MT1 conduce a través de P1N1P2N2 y en sentido


MT1-MT2 a través de P2N1P1N4. La capa N3 facilita el disparo con intensidad de puerta negativa. La complicación de su estructura lo hace mas delicado que un tiristor en cuanto a di/dt y dv/dt y capacidad para soportar sobre intensidades. Se fabrican para intensidades de algunos amperios hasta unos 200 A eficaces y desde 400 a 1000 V de tensión de pico repetitivo. Los triac son fabricados para funcionar a frecuencias bajas, los fabricados para trabajar a frecuencias medias son denominados alternistores En la FIG. 2 se muestra el símbolo esquemático e identificación de las terminales de un triac, la nomenclatura Ánodo 2 (A2) y Ánodo 1 (A1) pueden ser reemplazados por Terminal Principal 2 (MT2) y Terminal Principal 1 (MT1) respectivamente. El Triac actúa como dos rectificadores controlados de silicio (SCR) en paralelo, este dispositivo es equivalente a dos latchs .

SIGNIFICADO DE LATCHS Un latch (lat memori inglet) es un circuito electrónico usado para almacenar información en sistemas lógicos asíncronos. Un latch puede almacenar un bit de información. Los latches se pueden agrupar, algunos de estos grupos tienen nombres especiales, como por ejemplo el 'latch quad ' (que puede almacenar cuatro bits) y el 'latch octal' (ocho bits). Los latches son dispositivos biestables asíncronos que no tienen entrada de reloj y cambian el estado de salida solo en respuesta a datos de entrada, mientras que los biestables síncronos, cuando tienen datos de entrada, cambian el estado de salida en respuesta a una entrada de reloj.

CARACTERISTICA TENSION – CORRIENTE La describe la característica tensión – corriente del Triac. Muestra la corriente a través del Triac como una función de la tensión entre los ánodos MT2 y MT1. El punto VBD ( tensión de ruptura) es el punto por el cual el dispositivo pasa de una resistencia alta a una resistencia baja y la corriente, a través del Triac, crece con un pequeño cambio en la tensión entre los ánodos.


El Triac permanece en estado ON hasta que la corriente disminuye por debajo de la corriente de mantenimiento IH. Esto se realiza por medio de la disminución de la tensión de la fuente. Una vez que el Triac entra en conducción, la compuerta no controla mas la conducción, por esta razón se acostumbra dar un pulso de corriente corto y de esta manera se impide la disipación de energía sobrante en la compuerta. El mismo procesoocurre con respecto al tercer cuadrante, cuando la tensión en el ánodo MT2 es negativa con respecto al ánodo MT1 y obtenemos la característica invertida. Por esto es un componente simétrico en cuanto a conducción y estado de bloqueo se refiere, pues la característica en el cuadrante I de la curva es igual a la del III METODOS DE DISPARO Como hemos dicho, el Triac posee dos ánodos denominados ( MT1 y MT2) y una compuerta G. La polaridad de la compuerta G y la polaridad del ánodo 2, se miden con respecto al ánodo 1. El triac puede ser disparado en cualquiera de los dos cuadrantes I y III mediante la aplicación entre los terminales de compuerta G y MT1 de un impulso positivo o negativo. Esto le da una facilidad de empleo grande y simplifica mucho el circuito de disparo. Veamos cuáles son los fenómenos internos que tienen lugar en los cuatro modos posibles de disparo. La relación en el circuito entre la fuente de voltaje, el triac y la carga se representa en la FIG.7. La corriente promedio entregada a la carga puede variarse alterando la cantidad de tiempo por ciclo que el triac permanece en el estadoencendido. Si permanece una parte pequeña del tiempo en el estado encendido, el flujo de corriente promedio a través de muchos ciclos será pequeño, en cambio si permanece durante una parte grande del ciclo de tiempo encendido, la corriente promedio será alta.

Un triac no esta limitado a 180 de conducción por ciclo. Con un arreglo adecuado del disparador, puede conducir durante el total de los 360 del ciclo. Por tanto proporciona control de corriente de onda completa, en lugar del control de media onda que se logra con un SCR.


FORMA DE ONDA DE LOS TRIAC

Las formas de onda de los triacs son muy parecidas a las formas de onda de los SCR, a excepción de que pueden dispararse durante el semiciclo negativo. En la FIG.8 se muestran las formas de onda tanto para el voltaje de carga como para el voltaje del triac ( a través de los terminales principales) para dos condiciones diferentes. En las formas de onda muestran apagado el triac durante los primeros 30 de cada semiciclo, durante estos 30 el triac se comporta como un interruptor abierto, durante este tiempo el voltaje completo de línea se cae a través de las terminales principales del triac, sin aplicar ningún voltaje a la carga. Por tanto no hay flujo de corriente a través del triac y la carga. La parte del semiciclo durante la cual existe seta situación se llama ángulo de retardo de disparo. Después de transcurrido los 30 , el triac dispara y se vuelve como un interruptor cerrado y comienza a conducir corriente a la carga, esto lo realiza durante el resto del semiciclo. La parte del semiciclo durante la cual el triac esta encendido se llama ángulo de conducción. muestran las mismas formas de ondas pero con ángulo de retardo de disparo mayor.

CIRCUITO PRACTICO PARA DISPARO CIRCUITO PRACTICO PARA DISPARO El resistor RF es un resistor variable que se modifica a medida que las condiciones de carga cambian. El transformador T1 es un transformador de aislamiento, y su propósito es aislar eléctricamente el circuito secundario y el primario, para este caso aísla el circuito de potencia ca del circuito de disparo. La onda senoidal de ca del secundario de T1 es aplicada a un rectificador en puente y la salida de este a una combinación de resistor y diodo zener que suministran una forma de onda de 24 v sincronizada con la línea de ca. Esta forma de onda es mostrada en la Cuando la alimentación de 24 v se establece, C1 comienza a cargarse hasta la Vp del UJT, el cual se dispara y crea un pulso de corriente en el devanado primario del transformador T2. Este se acopla al devanado secundario, y el pulso del secundario es entregado a la compuerta del triac, encendiéndolo durante el resto del semiciclo. Las formas de onda del capacitor( Vc1), corriente del secundario de T2 ( Isec) y voltaje de carga (VLD), se muestran en la siguientes figuras. La razón de carga de C1 es determinada por la razón de RF a R1, que forman un divisor de


voltaje, entre ellos se dividen la fuente de cd de 24 v que alimenta al circuito de disparo. Si RF es pequeño en relación a R1, entonces R1 recibirá una gran parte de la fuente de 24 v , esto origina que el transistor pnp Q1 conduzca, con una circulación grande de corriente por el colector pues el voltaje de R1 es aplicado al circuito de base, por lo tanto C1 se carga con rapidez. Bajo estas condiciones el UJT se dispara pronto y la corriente de carga promedio es alta. Por otra parte se RF es grande en relación a R1, entonces el voltaje a través de R1 será menor que en el caso anterior, esto provoca la aparición de un voltaje menor a través del circuito base- emisor de Q1 con la cual disminuye su corriente de colector y por consiguiente la razón de carga de C1 se reduce, por lo que le lleva mayor tiempo acumular el Vp del UJT. Por lo tanto el UJT y el triac se disparan después en el semiciclo y la corriente de carga promedio es menor que antes.

RECTIFICADORES INTRODUCCION

En electrónica, un rectificador es el elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido. Dependiendo de las características de la alimentación en corriente alterna que emplean, se les clasifica en monofásicos, cuando están alimentados por una fase de la red eléctrica, o trifásicos cuando se alimentan por tres fases. El transformador convierte la tensión alterna de entrada en otra tensión alterna del valor deseado, esta tensión es rectificada durante el paso por los diodos, de forma que a la carga R le llega una tensión continua pulsante muy impura ya que no está filtrada ni estabilizada. OBJETIVOS General: Conocer el funcionamiento de los rectificadores ya sea en media onda o anda completa, con el fin de realizar diferentes aplicaciones ala hora del trabajo. Específicos:


1. aprender a utilizar los rectificadores en sus diferentes aplicaciones. 2. realizar el circuito y verificar su funcionamiento

RECTIFICADORES DE MEDIA ONDA

RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA: La función de este circuito es eliminar uno de los dos semiperiodos de una señal alterna senoidal, proveniente del secundario del transformador. El componente electrónico que se usa para este fin es el diodo, que tiene la propiedad de conducir en un solo sentido. El esquema del rectificador de media onda.

Podemos visualizar en la siguiente imagen la entrada de onda senoidal al diodo que ocasionada en este caso por el secundario de un transformador.

Luego aplicamos una onda senoidal a la entrada del ánodo del diodo y queda polarizado directamente y se comporta prácticamente como un interruptor cerrado


(excepto a los 0.6V de la barrera de potencial). Esto hace que por el circuito circule una corriente cuya forma de onda está representada en la figura .Esta corriente provoca una caída de tensión senoidal como la podemos ver en la siguiente figura.

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA: Un Rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua. Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente de Graetz).

Cuando se utiliza la rectificación onda completa con dos diodos se introduce la onda senoidal por el ánodo de los diodos para que se activen como un interruptor y me deje pasar el periodo positivo de la onda seno, luego el cátodo de los diodos se une y la onda que obtendremos para introducir en la carga será la siguiente.


EL PUENTE RECTIFICADOR El componente principal de un rectificador es el Diodo, 茅ste es un componente semiconductor que deja pasar la corriente solo en un sentido y bloquea cuando la corriente circula en sentido inverso. La corriente alterna a 5 voltios, se hace pasar por cuatro Diodos, dispuestos de tal forma, que todos los picos de la onda senoidal alterna se redirigen a un polo positivo y otro negativo, es decir; todas las tensiones positivas salen por un punto y las negativas por otro. Por lo que una corriente alterna de -5v a +5v, se consigue una salida con una diferencia de potencial de 0 a +10 voltios.

Para la rectificaci贸n en puente se realiza la siguiente configuraci贸n con los diodos. Teniendo en cuenta de que se cuente solo con diodos y no con un puente rectificador ya encapsulado.

Despu茅s de realizar el montaje podremos ver la onda que introduciremos en la carga.La onda es igual ala de media onda con dos diodos solo que con el puente tendremos una salida rectificada con el periodo positivo y otra con el periodo negativo


SCR (RECTIFICADOR CONTROLADO DE SILICIO)

INTRODUCCION Un tiristor es uno de los tipos más importantes de los dispositivos semiconductores de potencia. Los tiristores se utilizan en forma extensa en los circuitos electrónicos de potencia. Se operan como conmutadores biestables, pasando de un estado no conductor a un estado conductor. Para muchas aplicaciones se puede suponer que los Tiristores son interruptores o conmutadores ideales, aunque los tiristores prácticos exhiben ciertas características y limitaciones

OBJETIVO * Uno de los objetivos principales del scr es su funcionamiento y como actúa como rectificador frente a otros elementos como lo son los diodos. *este elemento es un semiconductor que al dejar pasar corriente se enclava al alimentarse. * El parámetro SCR define la velocidad máxima en promedio a la que se pueden generar celdas para su transmisión en el origen


DEFINICION Es un dispositivo semiconductor bie biestable formado por tres uniones pn con la disposición pnpn Está formado por tres terminales, llamados Áno Ánodo, Cátodo odo y Puert erta. La conducción entre ánodo y cátodo es controlada por el terminal de puerta. Es un elemento unidi idirecc reccional, conmuta utador dor casi ideal, rectificador y amplif plificador a la vez. El scr trabaja con corriente nte direc recta.

MÉTODOS DE DISPARO. Para que se produzca el cebado de un tiristor, la unión ánodo - cátodo debe estar polarizado en directo y la señal de mando debe permanecer un tiempo suficientemente larga como para permitir que el tiristor alcance un valor de corriente de ánodo mayor que IL, corriente necesaria para permitir que el SCR comience a conducir. Para que, una vez disparado, se mantenga en la zona de conducción deberá circular una corriente mínima, marcando el paso del estado de conducción al estado de bloqueo directo.

APLICACIONES DEL SCR. Las aplicaciones de los tiristores se extienden desde la rectificación de corrientes alternas, en lugar de los diodos convencionales hasta la realización de determinadas conmutaciones de baja potencia en circuitos electrónicos, pasando por los onduladores o inversores que transforman la corriente continúa en alterna. La principal ventaja que presentan frente a los diodos cuando se les utiliza como rectificadores es que su entrada en conducción estará controlada por la señal de puerta. De esta forma se podrá variar la tensión continua de salida si se hace variar el momento del disparo ya que se obtendrán diferentes ángulos de conducción del ciclo de la tensión o corriente alterna de entrada. Además el tiristor se bloqueará automáticamente al cambiar la alternancia de positiva a negativa ya que en este momento empezará a recibir tensión inversa.


CARACTERISTICAS Dependiendo de las condiciones de trabajo de un tiristor, 茅ste disipa una cantidad de energ铆a que produce un aumento de la temperatura en las uniones del semiconductor. Este aumento de la temperatura provoca un aumento de la corriente de fugas, que a su vez provoca un aumento de la temperatura, creando un fen贸meno de acumulaci贸n de calor que debe ser evitado. Para ello se colocan disipadores de calor SIMBOLOS ELECTRONICOS



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