Hoy en día, el mundo es testigo de crisis energéticas. Esto requiere la utilización eficiente de la energía eléctrica. Electrónica de potencia ayuda a cumplir esta tarea de uso eficiente de la energía. Thyristor es una importante familia de dispositivos en el sistema electrónico de potencia. El SCR (Silicon Control Rectifier) es un importante dispositivo de la familia de los tiristores. A medida que el SCR se utiliza más ampliamente por lo tanto el SCR es conocido como un tiristor.
Aplicaciones de la electrónica de potencia se ocupa del flujo de la energía electrónica. Con el fin de lograr una mayor eficiencia, el semiconductor Los dispositivos utilizados en el sistema electrónico de potencia funcionan como interruptores. Uno de los dispositivos semiconductores utilizados en un sistema electrónico de potencia es el tiristor. Pocos de los otros dispositivos utilizados como interruptores son diodos, Transistores de unión bipolar (BJTs), Transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico (MOSFET), Transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), Puerta Apagar Tiristor (GTO).
El término tiristor es un nombre general para una familia de dispositivos semiconductores. Las familias de tiristores consisten en un gran número de dispositivos de conmutación. Un tiristor es un dispositivo semiconductor de potencia de estado sólido. Tiene cuatro capas alternas y tres uniones J1, J2, J3 de Semiconductor tipo N y Semiconductor tipo P material. Un tiristor tiene tres terminales. A saber, ánodo, cátodo y puerta. El tiristor actúa como un interruptor biestable, conduce cuando su ánodo se hace positivo con respecto al cátodo y se aplica la señal de la puerta (entre el terminal de la puerta y el terminal del cátodo).
Disparar significa encender un dispositivo desde su estado de apagado. El encendido de un tiristor se refiere a el disparo del tiristor. El tiristor se enciende aumentando la corriente anódica que fluye a través de él. El aumento de la corriente anódica se puede lograr de muchas maneras.
- Disparo del tiristor de voltaje:- Aquí el aplicado hacia adelante voltaje se incrementa gradualmente más allá de un pt.conocido como VBO de ruptura hacia adelante sobre el voltaje y la puerta se mantiene abierta. Este método no es el preferido porque durante el encendido del tiristor, se asocia con un gran voltaje y grandes actual lo que resulta en una enorme pérdida de energía y el dispositivo puede resultar dañado.
- Disparo del tiristor térmicoSi la temperatura del tiristor es alta, resulta en un aumento de los pares electrón-hueco. Lo que a su vez aumenta la corriente de fuga1 y2 …para recaudar. La acción regenerativa tiende a aumentar (1 +2) a las unidades y el tiristor puede ser encendido. No se prefiere este tipo de encendido, ya que puede provocar un desvío térmico y por lo tanto se evita.
- Disparo del tiristor de luzEstos rayos de luz pueden golpear las uniones del tiristor. Esto resulta en un aumento en el número de pares de electrones-agujero y el tiristor puede ser encendido. Los SCRs activados por la luz (LÁSER) se activan mediante este método.
- dv/dt DisparoSi la velocidad de subida del voltaje del ánodo al cátodo es alta, la corriente de carga a través de la unión capacitiva es lo suficientemente alta para encender el tiristor. Un alto valor de corriente de carga puede destruir el tiristor, por lo que el dispositivo debe ser protegido contra altas dv/dt.
- Disparo de la puertaEste método de el disparo del tiristor se emplea ampliamente debido a la facilidad C8 El control sobre el disparo de la puerta del tiristor nos permite girar el tiristor cuando queramos. Aquí aplicamos una señal de la puerta al tiristor. El tiristor con polarización hacia adelante se encenderá cuando se le aplique la señal de la puerta. Una vez que el tiristor comienza a conducir, la puerta pierde su control sobre el dispositivo y el tiristor continúa conduciendo. Esto se debe a la acción regenerativa que tiene lugar en el interior del tiristor cuando se aplica la señal de la puerta.
Cuando el tiristor está sesgado hacia adelante, y se inyecta una señal de puerta aplicando un voltaje de puerta positivo entre los terminales de la puerta y el cátodo, entonces el tiristor se enciende.
La Fig. muestra la forma de onda de la corriente anódica después de la aplicación de la señal de puerta. ten es el tiempo de demora de encendido. El tiempo de retardo de encendido es el intervalo de tiempo entre la aplicación de la señal de la puerta y la conducción del tiristor. El tiempo de retardo de encendido se define como el intervalo de tiempo entre el 10% de la corriente de la puerta de estado estacionario 0,1Ig y el 90% del tiristor de estado estable en la corriente de estado 0,9IT ten es la suma del tiempo de demora td y el tiempo de aumento tr. El tiempo de demora td se define como el intervalo de tiempo entre el 10% de la corriente de la puerta de estado estacionario (0,1 Ig) y el 10% de la corriente del tiristor de estado (0,1IT). El tiempo de subida tr se define como el tiempo que tarda la corriente del ánodo del tiristor a partir del 10% del tiristor en la corriente de estado (0,1IT) al 90% de la corriente del tiristor en estado (0,9IT).
Mientras se diseña el circuito de disparo del tiristor de la puerta se deben tener en cuenta los siguientes puntos.
- Cuando el tiristor se enciende, la señal de la puerta debe ser retirada inmediatamente. Una aplicación continua de la señal de la puerta, incluso después del disparo y del tiristor, aumentaría la pérdida de energía en la unión de la puerta.
- No se debe aplicar ninguna señal de puerta cuando el tiristor está sesgado en sentido inverso; de lo contrario, el tiristor
- El ancho del pulso de la señal de la puerta debe ser menor que el tiempo necesario para que la corriente del ánodo suba hasta la retención actual valor IH.
Un tiristor no puede ser apagado por una señal de puerta negativa aplicada. Para detener la conducción del tiristor tenemos que llevar la corriente anódica que fluye a través del tiristor a un nivel inferior al de la corriente de retención. La corriente de retención puede definirse como la corriente anódica mínima necesaria para mantener el tiristor en el estado de encendido sin señal de puerta por debajo de la cual el tiristor detiene la conducción.
Si queremos encender el tiristor, la corriente que fluye a través del tiristor debe ser mayor que la corriente de enganche del tiristor. La corriente de bloqueo es la mínima corriente anódica necesaria para mantener el tiristor en el estado de encendido con la señal de la puerta. Aquí debemos observar que incluso la corriente anódica del tiristor cae por debajo de la corriente de enganche (una vez que se enciende y se elimina la señal de puerta) el tiristor no detiene la conducción. Pero si cae por debajo de la corriente de retención (la corriente de retención es más que la corriente de retención) entonces el tiristor se apaga.
