Fundamentos basicos de la electronica de potencia pdf

La figura 2. El ion donador se indica esquemticamente por el signo ms, puesto que al donar un ion este tomo de impureza, queda cargado el ion positivamente. En el se ilustra el efecto de las impurezas donadoras sobre la estructura de las bandas de energa. Para el Ge la distancia del nuevo nivel discreto de energa permitido, inferior a la banda de conduccin, es 0. En el se ilustra el efecto de las impurezas aceptadoras sobre la estructura de las bandas de energa. El ion aceptador se indica por un signo menos, puesto que al aceptar un electrn este tomo, queda cargado el ion positivamente.

Inicialmente, hay solamente portadores tipo p a la izquierda de la unin y portadores tipo n a la derecha. Se conoce como el fenmeno de recombinacin al hecho de que un electrn pueda caer dentro de un hueco. La recombinacin es la fusin de un electrn y un hueco, cuando esto se lleva a cabo el hueco no se mueve, simplemente desaparece.

Al inicio en la unin PN existe una diferencia de concentracin a travs de la unin, los huecos se difundirn a la derecha cruzando la unin y los electrones a la izquierda.

Esto es debido a la mutua repulsin de los electrones libres del lado n por lo cual tienden a difundirse o espaciarse en todas direcciones, por lo cual algunos se difunden a travs de la unin. Cuando un electrn libre deja la regin n, crea un tomo cargado positivamente ion positivo. Cuando el electrn pasa a la regin p, se convierte en portador minoritario con corto tiempo de vida.

Rpidamente el electrn caer en un hueco. Cuando esto sucede el hueco desaparece y el tomo asociado se carga negativamente. Se muestra en la figura la barrera de potencial o capa de agotamiento. Densidad de carga. Figura de la barrera de energa potencial para los electrones Los portadores mayoritarios en el material tipo n deben superar las fuerzas de atraccin de la capa de iones positivos en el material tipo n, as como el blindaje de los iones negativos en el material tipo p, para emigrar hacia la regin neutra del material tipo p.

Sin embargo, el nmero de portadores mayoritarios es tan grande en el material tipo n que invariablemente habr un pequeo nmero de portadores mayoritarios con suficiente energa para pasar a travs de la regin de vaciamiento y llegar al material tipo p. De nuevo, el mismo tipo de anlisis puede aplicarse a los portadores mayoritarios del material tipo p. Como consecuencia del desplazamiento de estas cargas aparecer un campo elctrico en la unin. Se alcanzar el equilibrio cuando el campo llegue a ser suficientemente grande como para compensar el proceso de difusin.

Las cargas elctricas estn situadas en las proximidades de la unin, y son debidas a los iones inmviles. Los iones no neutralizados en la proximidad de la unin se denominan cargas descubiertas. Puesto que la unin no contiene cargas mviles se denomina regin de deplexin, de carga de espacio, de transicin, de vaciamiento, o de barrera de potencial. El espesor de esta regin es del orden de 1 micra. Obsrvese que esta curva es la integral de la funcin de densidad de carga rho de la figura 2.

Esta variacin constituye una barreda de energa potencial, que impide que se difundan ms an los huecos a travs de la unin.

Es similar a la figura 2. Ahora considere un poco ms la necesidad de la existencia de una barreda de potencial, si imaginamos un electrn libre en la regin n difundindose a la izquierda hacia el interior de la capa de agotamiento, ah encuentra una pared negativa de iones empujndolo hacia la derecha. Si el electrn libre tiene suficiente energa, puede romper la pared y entrar en la regin p, donde cae en un hueco y crea otro ion negativo. La energa de la capa de agotamiento contina aumentando con cada cruce de electrn hasta que llega al equilibrio; es aqu donde la repulsin interna de la capa de agotamiento detiene la difusin posterior de electrones libres a travs de la unin.

Esta condicin de equilibrio nos permita calcular la altura de la barreda de potencial UTO de 0. Por razones similares, el nmero de iones negativos descubiertos se incrementar en el material tipo p. Los electrones salientes dejan ms iones positivos cerca de la unin, y los huecos salientes dejan ms iones negativos. En consecuencia, se produce un ensanchamiento de la regin de barrera de potencial, que establecer una barrera demasiado grande como para que los portadores mayoritarios puedan superarla, reduciendo efectivamente el flujo de los mismos a cero.

Existe una corriente muy pequea debido al nmero de portadores minoritarios que estn entrando en la regin de barrera de potencial, este flujo de portadores minoritarios es de apenas unos cuantos microampers, y su valor no depende del voltaje inverso aplicado, si no ms bien esta en relacin directa a la variacin de la temperatura. Est corriente de saturacin Is , es menor en un diodo de Si que en uno de Ge, est es la razn por la que el silicio domina el campo de los semiconductores.

Si se establece una polarizacin directa aplicando el potencial positivo al material tipo p y el potencial negativo al material tipo n, como se indica en la figura 2. A pesar de la polarizacin directa se mantiene el flujo de portadores minoritarios Is en sentido y en magnitud, pero la reduccin del ancho de la regin de barreda potencial ha provocado un flujo de portadores mayoritarios denso a travs de la unin I M.

De aqu que la magnitud de la intensidad el diodo IF est dada por:. Unin PN polarizada en sentido inverso, Muestra la corriente de saturacin Is. En cualquier caso el triac acta como un interruptor cerrado. Diferentes nominaciones para los terminales del TRIAC, utilizados en textos y manuales, segn la norma o estndar a la que esta sujeta.

Figura La figura muestra las relaciones circuitales entre la fuente de voltaje, el triac y la carga. El triac est conectado en serie con la carga al igual que un SCR. Si permanece en el estado. Carga MT2 Fuente. Con el adecuado arreglo de disparo, pueden conducir por la totalidad de los por ciclo. Entonces proporciona control de potencia de onda completa en lugar del control de potencia de media onda posible con un SCR. Los triacs tienen las mismas ventajas que tienen los SCR y los transistores sobre los interruptores mecnicos.

No tienen el rebote de contacto, no se produce arco en los contactos parcialmente abiertos, y pueden operarse mucho ms rpido que los interruptores mecnicos, por tanto permiten un control de corriente ms preciso. La figura muestra las formas de onda de voltaje en la carga y voltaje en el triac entre los terminales principales para tres condiciones diferentes.

La forma de onda de la figura a muestra al triac en CORTE durante los primeros 30 de cada semiciclo; durante estos 30 el triac est actuando como un interruptor abierto. Durante este tiempo la totalidad del voltaje de lnea cae a travs de los terminales principales del triac, y no se aplica voltaje a la carga. Entonces no hay flujo de corriente por el triac o por la carga. Figura La porcin de semiciclo durante el cual existe esta situacin se denominan ngulo de disparo, igual que para el caso del SCR.

En este instante el triac comienza a conducir a travs de sus terminales principales y a travs de la carga y contina la conduccin de corriente por el resto del semiciclo vase la segunda parte de la figura a. El ngulo de conduccin en la figura a es Las formas de onda muestran que durante el ngulo de conduccin la totalidad del voltaje de lnea se aplica a la carga, y cero voltaje aparece a travs de los terminales principales del triac. Se muestra la misma forma de onda en la figura b con un ngulo de disparo ms grande.

En la figura b el ngulo de disparo es y el ngulo de conduccin es Dado que la corriente fluye durante una pequea porcin de la totalidad del ciclo en este caso, el promedio de corriente es menor que cuando se encontraba en la condicin de la figura a.

Por tanto se transfiere menos potencia de la fuente a la carga. Los triacs, al igual que los SCR y muchos otros dispositivos semiconductores, presentan un notorio rango de variacin en sus caractersticas elctricas. Este problema es especialmente evidente con los triacs porque usualmente sucede que los requerimientos de disparo son diferentes para las dos polaridades de la fuente de voltaje. La figura c muestra formas de onda las cuales ilustran este problema.

La forma de onda del triac en la figura c muestra un ngulo de disparo ms pequeo en el semiciclo positivo que en el semiciclo negativo, esto es debido a la tendencia del triac a dispararse ms fcilmente en el semiciclo positivo.

Otro triac del mismo tipo podra presentar una tendencia a dispararse ms fcilmente durante el semiciclo negativo; en este caso el ngulo de disparo negativo sera ms pequeo. Algunas veces tal consistencia en la operacin de disparo no puede tolerarse.

Las polaridades de los voltajes y las direcciones de las corrientes en este caso se muestran en la figura a. Cuando est polarizado como se muestra en la figura a , el disparo del triac es idntico al disparo de un SCR. El terminal G es positivo con respecto a MT1, lo cual hace que la corriente de disparo fluya hacia el dispositivo desde el terminal de puerta y hacia fuera del dispositivo por el terminal MT1. El voltaje de puerta necesario para disparar el triac est simbolizado por U GT; la corriente de puerta necesaria para el disparo esta simbolizado por IGT.

Como es usual estas caractersticas varan considerablemente con cambio en la temperatura. Las variaciones tpicas de las caractersticas con la temperatura se encuentran gratificadas en las hojas de datos que proporciona el fabricante. Cuando el triac est polarizado ms positivo en MT1 denominado inverso o polarizado de terminal principal negativo , como se muestra en la figura b , el disparo se ejecuta enviando corriente de puerta al triac por el terminal MT1 y hacia fuera del triac por el terminal G.

El voltaje de puerta ser negativo con respecto a MT1 para realizarlo. La polaridad de los voltajes y las direcciones de las corrientes para el caso de polarizacin inversa se ilustran en la figura b. Para un triac en particular, la IGT para polarizacin directa puede ser bastantes diferente de la I GT para polarizacin inversa, tal como se menciono en la Seccin Un triac, al igual que un SCR, no requiere que contine circulando corriente de puerta una vez ha sido cebado.

La mayora de los triacs de mediana potencia tienen una I HO del orden de mA o menos. Otras caractersticas elctricas importantes las cuales se aplican a los triacs son: a el valor rms de la mxima corriente principal permitida, IT RMS y b el valor de voltaje de ruptura, VDROM, el cual es el voltaje mximo de pico aplicado entre los terminales principales que puede bloquear el triac en cualquier direccin. Si el voltaje instantneo aplicado entre los terminales MT2 y MT1 excediera V DROM, el triac se rompe y comienza a dejar circular corriente por los terminales principales.

Esto no daa el triac, pero significa una prdida del control de puerta. Para prevenir la ruptura, el triac deber tener un valor de V DROM mucho mayor que el valor de pico del voltaje c. Para muchos fabricantes, la secuencia de valores de IT RMS disponibles es 1, 3, 6, 10, 15 y 25 A; otras secuencias similares son tambin usadas por fabricantes de triacs.

Un valor de U T bajo es deseable porque significa que el triac en condicin cerrado duplica la accin de un interruptor mecnico, aplicando la totalidad del voltaje a la carga. Tambin significa que el triac mismo disipa una potencia muy pequea.

La potencia disipada en el triac est dada por el producto de la corriente principal y el voltaje entre los terminales principales.

Es indeseable una gran disipacin de potencia desde el punto de vista de proteccin del triac de las altas temperaturas y tambin desde el punto de vista de transferencia econmica de energa de la fuente a la carga.

Alcanzada la tensin de disparo podremos apreciar que la tensin directa de bloqueo disminuye, esto debido a que la tensin de disparo y la tensin de conduccin entre terminales U T es inversamente proporcional aunque esta definicin de por si es inexacta, sirve para poder explicar el comportamiento de los mismos por lo explicado en la seccin 4. Si bien es cierto el presente anlisis deja algunas dudas, estas se disiparan en el momento en que hablemos del cebado del TRIAC , su funcionamiento en conmutacin o la manera de operar el mismo para conmutarlo determina en gran manera el tipo de tensin de disparo del mismo.

Hablaremos ms adelante de las tensiones de disparo para cada cuadrante, pero las relaciones entre la tensin de disparo y la tensin directa de bloqueo se siguen manteniendo. El TRIAC por lo explicado anteriormente es un dispositivo semiconductor cuya caracteristica lo asemeja a tener dos SCR en antiparalelo, lo que nos permite vislumbrar que para una tensin de alimentacin como la alterna, puede conducir en ambos semiciclos.

Como en el caso del SCR podremos ir midiendo los valores de tensin de disparo e ir comparando con la de bloqueo. Figura 3. En caso contrario se deben utilizar el par de SCR en oposicin. La figura muestra un circuito inductivo y la forma de las ondas de tensin y corriente en la carga y en el TRIAC. Anlisis del comportamiento de un Triac ante el disparo en los cuatro cuadrantes posibles. Primer cuadrante de la curva caracterstica.

Tercer cuadrante de la curva caracterstica. Disparo sensible. Las definiciones dadas anteriormente para las corrientes de mantenimiento I H y de enganche IHT en la seccin 2. Es decir la corriente de enganche es aquella corriente que hace que el tiristor TRIAC conmute o bascule del estado de bloqueo al de conduccin, es una corriente instantnea y en las mediciones suele para la persona poco experimentada tomarse como la tensin de mantenimiento o retencin.

En la practica se ve un salto de corriente, esto es debido a que la corriente de enganche es de dos a tres veces la corriente de retencin. Para el cuadrante I y III esta corriente ser negativa o de sentido inversa y se hallara en el mismo rango anteriormente descrito. Recuerde que para obtener la medicin de la corriente de retencin o de mantenimiento, debe realizar ms de una prueba, puesto que podra usted estar tomando la corriente de enganche.

Para ello considere el ultimo valor de la corriente para la cual el dispositivo TRIAC todava conduce. Figura del manual de laboratorio En el circuito de la figura 4.

Luego variando esta fuente c. La resistencia R1 sirve para asegurar que la corriente de dicho electrodo disminuya a un valor despreciable una vez producida la conmutacin. Logrando que el funcionamiento de disparo sea muy sensible.

Por lo tanto se requiere el menor valor de corriente de compuerta que los otros 3 modos de disparo. La disposicin del circuito permite observar las respuesta de disparo del dispositivo semiconductor en prueba el TRIAC de manera tal que permite medir esta respuesta para cada cuadrante.

Estas mediciones arrojaran a su vez determinaciones tales como cual cuadrante es mejor para conmutar el TRIAC, o cual cuadrante es el indicado para la operacin predeterminada, por lo general es la persona que disea el circuito la que toma estas decisin lgicamente que esto tambin de depende del tipo de dispositivo o TRIAC que se piense utilizar dada las caractersticas con las cuales deber operar, es decir el tipo de prueba u operacin que el circuito que se desea implementar llevara a cabo.

Cuando esta bloqueado, no puede fluir corriente entre sus terminales, independientemente de la polaridad de la fuente externa aplicada. Cuando el TRIAC esta polarizado con un voltaje mas positivo en su extremo MT2 A2 para la norma DIN se le llama polarizacin directa o polarizacin de terminal principal positivo y cuando es al revs es decir cuando su terminal principal se halla polarizado negativamente se le llama polarizacin inversa.

Al igual que en el SCR la relacin de tensin de disparo y tensin directa de bloqueo es inversamente proporcional, pero con algunas caractersticas saltantes determinados por el tipo de cuadrante donde se trabaja. La corriente de retencin ira variando por lo tanto en cada cuadrante oscilando sus valores entre 0,1 a 20 mA. Su forma de desactivacin es semejante tambin al SCR necesitando simplemente que su corriente de retencin disminuya o que se cambie la polaridad de sus terminales principales.

Cuando esta en conduccin, que tipo de resistencia presenta entre sus terminales. Explique la polarizacin directa. Explique la polarizacin inversa. Cuales son los valores de corriente de retencin? Explique brevemente.

Indique los cuatro cuadrantes y sus respuesta de sensibilidad de cada uno. Una vez cebado Es necesario que circule corriente de puerta? Es igual la corriente de enganche a la corriente de retencin. Que es la corriente de enganche? Como se pasa del estado activo al de desactivo? Analise brevemente la figura 3. Un DIAC es un dispositivo de dos electrodos y tres capas que funciona bsicamente como un diodo de avalancha bidireccional que puede pasar del estado de bloqueo al estado conductivo con cualquier polaridad de la tensin aplicada entre los bornes terminales.

Las concentraciones iguales de impurezas resultan en caractersticas de bloqueo-conduccin segn nos muestra la imagen siguiente figura :. El DIAC puede y se representa como un par de diodos de cuatro capas en paralelo segn muestra la figura El DIAC no conduce hasta que la tensin aplicada en sus extremos no exceda la tensin de cebado en cualquier direccin.

En este caso el interruptor fig. Por el contrario, si la polaridad de V es opuesta a la de la figura , el resultado sera que el interruptor de la derecha se cerrara cuando V intentara exceder la tensin de cebado Los DIACS se usan principalmente en dispositivos de disparo para control de fase de triacs en controles graduales de luminosidad, controles de velocidad de motores universales, controles de calefaccin y otras aplicaciones similares.

La figura muestra el diagrama circuital general para un circuito de control de fase con DIACS y triacs. La magnitud del pulso de corriente aplicado a la compuerta del triac se determinan por el valor de la capacitancia de desplazamiento de fase C, el cambio de tensin sobre el DIAC y su impedancia dinmica y la impedancia de compuerta del triac.

Para nuestro caso de estudio nos referiremos a dichas tensiones como tensin de ruptura positiva U Br F y tensin de ruptura negativa UBrR, que es como aparece en el manual de laboratorio, recordando que posiblemente usted no encuentre dichas definiciones en los libros y textos especializados, ni en los manuales de semiconductores especialmente los americanos. La curva nos muestra que al aplicar una tensin en sentido directo menor que la tensin de ruptura positiva U Br F el DIAC prcticamente no permite flujo de corriente.

El aumento rpido de corriente mostrado en la curva caracteristica explica la habilidad del DIAC para producir pulsos de corriente. Esto se grfica como en la figura como corriente negativa. Como vemos el DIAC en la regin positiva y negativa su operacin es idntica. Los DIACS se fabrican de manera que son relativamente estables con temperatura y tienen una pequea tolerancia en los voltajes de ruptura. En realidad hay una pequeisima diferencia entre los valores de tensin de ruptura positivo y negativo.

La diferencia es tpicamente menor que 1 V. Esto permite que el circuito de disparo mantenga prcticamente iguales los ngulos de disparo en ambos semiciclos de la fuente de corriente alterna.

La tensin de disparo se suele escoger cercana a los 30 V. Esto es debido a que es difcil obtener tensiones sensiblemente ms bajas con una resistencia negativa suficiente, mientras que el empleo de valores ms elevados reducira las posibilidades de control.

Permiten obtener, con condensadores de poco volumen por ejemplo, 01 F y 35 V corrientes de disparo de valor elevado. Se presentan a menudo en cpsulas del tipo DO-7 vea el Capitulo 2 para mayor referencia. La alimentacin U es de tensin alterna de 24 V, lo que significa que tendremos la presencia de semiciclos tanto positivos y negativos, para un tiristor bidireccional como el DIAC, esto no representa mayor problema aunque llegaremos a observar cierta distorsin en la onda.

La tensin alterna que esta recorriendo al circuito afecta directamente al DIAC BR el cual comienza a conmutar en ambos semiciclos, lo que nos permite observar sus caractersticas de comportamiento en forma clara y sencilla. Como ya hemos explicado la tensin de ruptura positiva y negativa es idntica en ambas regiones, por ende al formarse la grfica podremos apreciar los conceptos vertidos en el tem anterior. La figura 5. Figura del Manual de laboratorio Antes de llegar la tensin de semiciclo positivo a los niveles de tensin de ruptura positivo, la corriente se mantiene mnima, pero una vez superada esta aumenta rpidamente.

Este comportamiento es el mismo que podemos vislumbrar en la regin negativa, pero en sentido inverso. Esta caracteristica tan especial convierte al DIAC en un aliado muy especial puesto que permite la conmutacin de dispositivos semiconductores como el TRIAC trabajar o conmutar en ambos semiciclos de la tensin alterna, lo que significa que en circuitos de conmutacin forzada es posible por ejemplo aadiendo condensadores conseguir ngulos de disparo adecuados para ambos semiciclos convirtindolo.

Defina un DIAC. Como es el comportamiento de DIAC en ambos semiciclos de la corriente alterna? Como es posible controlar el ngulo de disparo en un circuito de conmutacin forzada? Explique brevemente el funcionamiento de un DIAC. Como interruptor con apagado por medio de tiristor auxiliar como controlador de corriente continua Chopper. Una de las aplicaciones ms utilizadas del tirstor en general es su uso como interruptor en especial para controladores de corriente continua denominados tambin Chopper.

Por lo general se utiliza dos tiristores los cuales dependiendo del ancho de pulso del mismo aplicado a alguno de ellos o a los dos , es que se logra controlar el disparo del mismo. Recordemos que el caso de un SCR que es el tiristor utilizado por excelencia en esta clase de circuitos basta enviar una corriente de puerta capaz de enganchar la puerta es decir lograr superar la corriente de enganche para luego mantener conduciendo con la corriente de mantenimiento o retencin para lograr que dispare y si esta no disminuye lo suficiente este el SCR seguir conduciendo en forma indefinida, a menos que la tensin de alimentacin desaparezca.

En estos circuitos el ancho de pulso utilizado en la tensin de disparo en la entrada de puerta del tiristor determinara el tiempo de conduccin Ton del mismo, lo que a su vez nos entrega el tiempo de desconexin Toff que obviamente se da por simple determinacin de tiempos , vea figura Al tener una seal de disparo variable en el tiempo podra ser una seal senosoidal, cuadratica, etc.

Si la tensin de alimentacin del circuito es continua corriente continua , el tiristor se ve nicamente controlado por la seal de disparo recordemos que en circuitos de corriente alterna este deja de conducir en los semiciclos negativos y que conduce solo en los ngulos de conduccin determinado por el elemento de disparo lo que nos permite un mayor control del circuito y por ende de carga a manejar.

Figura del Manual de Laboratorio Como explicamos anteriormente, en este tipo de circuito el control del disparo del tiristor para este circuito en especial es un SCR esta regido por el ancho de pulso que el generador de anchos de pulsos esta entregando a la puerta de los mismos. La tensin de 12 voltios que alimenta este circuito es de corriente continua por lo que la misma no regir en el cebado del SCR, ya que su alimentacin no llevara a una conmutacin lineal o natural al SCR por los semiciclos positivos y negativos del mismo , dejando el mando por completo a nuestro generador de ancho de pulsos.

La frecuencia del generador nos dar el tiempo de conduccin en los semiciclos positivos del mismo y el tiempo de desconexin del mismo en los semiciclos negativos. Al tener dos SCR y conmutando los ciclos de alimentacin de Q1 y Q2 es decir desfazando los pulsos de la seal en 90 grados podremos apreciar como las lamparas comenzaran a oscilar una a continuacin de otra, pudiendo observar las diferencias de interrupcin entre ambas.

Esto es debido a que mientras en un tiristor la seal esta en aumento originando el disparo del mismo, en el otro tiristor la seal esta en declive, llevando al mismo al estado de bloqueo. Como los ciclos son semejantes para ambos pero en desface, esto origina que uno encienda en forma alternada con respecto al otro sin que haya traslape en el encendido y apagado de las dos lamparas Si en cambio en ambos tiristores se le inyecta una seal con igual fase, estas las lamparas encendern y apagaran en igual tiempo.

Como controlador de c. Chopper con circuito anular. Explicacin de funcionamiento del circuito de la fig.

Figura del manual de laboratorio En el caso anterior describamos el comportamiento del tiristor como controlador de cc Chopper , en este caso participamos de un circuito cuya tensin de alimentacin es tambin en continua corriente continua lo que nos lleva al mismo anlisis que el anterior, es decir la conmutacin en este caso es forzada por el elemento de disparo, y la conmutacin es regida por el mismo, dado que el tiristor empezara a conducir y no dejara de hacerlo hasta que nuestro circuito de disparo no lo lleve del estado de bloqueo al de conduccin.

En el circuito de la figura 8. Estos transformadores de pulso le dan una proteccin especial a nuestro circuito evitando sobre tensiones o corrientes demasiado elevadas y eliminan posibles ruidos generados por lo dispositivos a su alrededor. Al accionar en forma alternada los interruptores es decir colocando uno en ON y el otro en OFF podremos manipular los estados de conmutacin de los tiristores y la polaridad del condensador.

Esto se logra gracias a la participacin del circuito anular formado por la bobina denominada L y el diodo denominado V3 que servirn para la carga y descarga del condensador cambio de polaridad Al colocar S1 en ON el condensador se carga, luego al colocar S2 en ON y disparar el tiristor principal, a la corriente de carga le precede un impulso de descarga del condensador.

Este carga el condensador, por medio de una semioscilacin atenuada, a travs de los SCRs V1, V2 y la bobina L con polaridad invertida. Si se dispara de nuevo el SCR de apagado, se tendr la tensin del condensador con polaridad contraria a la tensin de alimentacin entre nodo y ctodo del SCR V1, llegando a bloquearlo. Este cambio de polaridad alcanzada sin mayor perdida de potencia en el circuito llevado a motores de cc. El tiristor en el circuito de corriente alterna. Hemos visto el comportamiento del SCR en circuitos de cc.

Los circuitos de control de puerta en este caso nos permiten manipular el ngulo de disparo determinando el ngulo de conduccin del mismo recordemos que esta relacin es directa, es decir si el ngulo de disparo es menor, el ngulo de conduccin es mayor y viceversa. Figura del manual de laboratorio Ahora los mtodos de control de puerta ms sencillos estn conformados por las disposicin de resistencias y potenciometros los cuales al variar permiten controlar la tensin de disparo del SCR y lograr mediante este mtodo disparar el SCR en forma segura , los cuales juegan un papel de diferencias de potencial que no permiten el control exacto del ngulo de disparo del SCR, limitando enormemente las posibilidades de un control preciso del dispositivo.

El mtodo ms simple para mejorar el circuito de control de puerta es adicionando un condensador en el extremo inferior de la resistencia del terminal de puerta tal como se hace en la figura del manual de laboratorio.

Una de las ventajas de este tipo de circuitos es que el ngulo de disparo puede ajustarse a ms de Esto lo entenderemos centrandos en el voltaje a travs del condensador C de nuestra figura Cuando la fuentes c. Cuando la fuente entra en su semiciclo positivo, la tensin directa a travs del SCR tiende a cargar C en la polaridad opuesta.

Sin embargo, la formacin de voltaje en la direccin opuesta es retardada hasta cuando la carga negativa sea removida de las placas del condensador.

Este retardo en la aplicacin de un voltaje positivo a la puerta puede extenderse ms all de Cuando mayor sea la magnitud de la. La accin del diodo V1 se centra en evitar las perdidas de bloqueo en la conexin puerta ctodo. Para mayores referencias remtase al capitulo 3 de este texto. Control del ngulo de fase mediante diac y triac. En el tem anterior analizamos el comportamiento del condensador para poder entender como se logra manipular el ngulo de disparo de un circuito en c.

En el circuito el condensador se carga en el semiciclo positivo a travs de R1 y R2 potenciometro durante este semiciclo A2 es positivo respecto a A1 y se C se carga con el positivo en su placa superior.

Durante el semiciclo negativo una operacin similar sucede, donde A2 es negativo respecto a A1 y se C se carga con el negativo en su placa superior, debiendo alcanzar la tensin de ruptura del DIAC para poder entregar corriente de puerta al TRIAC. Si se reduce la resistencia del potenciometro el capacitor se carga ms rpidamente y la tensin de disparo de puerta se produce antes, como resultado de los cual aumenta la potencia aplicada a la carga.

Esto origina la disminucin del ngulo de disparo, aumentando el ngulo de conduccin. Si se aumenta la resistencia de potenciometro el capacitor se carga ms lentamente y la tensin de disparo de puerta se produce un instante despus lo cual hace disminuir nuestro ngulo de conduccin al aumentar el ngulo de disparo.

Para ambos semiciclos, mientras menor sea nuestro ngulo de disparo, mayor ser nuestro ngulo de conduccin , la precisin de los mismos depende en gran medida de la relacin que guarden los elementos o componentes del circuito de disparo es decir entre resistencias, condensadores, etc. Las aplicaciones ms comunes para este tipo de circuito son como reguladores de intensidad luminosa, control de velocidad de giro de taladros manuales mquinas universales , control de potencia de consumidores de corriente alterna, entre otros Compare el circuito con el tratado en el Capitulo 3 del presente texto.

RESUMEN : Una de las aplicaciones ms utilizadas del tiristor en general es su uso como interruptor, en especial para controladores de corriente continua denominados tambin Chopper. En estos circuitos el ancho de pulso utilizado en la tensin de disparo en la entrada de puerta del tiristor determinara el tiempo de conduccin Ton del mismo, lo que a su vez nos entrega el tiempo de desconexin Toff que obviamente se da por simple determinacin de tiempos.

Chopper con circuito anular la variacin de conmutacin entre tiristores SCR esta ligado con la forma de disparo del mismo lo cual afecta directamente la polaridad del condensador figura del manual de laboratorio incluido en este texto y la magnitud de tensin del mismo.

Utilizado en control de variacin de velocidad de giro de motores de corriente continua entre otros. Circuitos de Mando El circuito de mando debe establecerse para que sea capaz de proporcionar un control sobre la maquinaria circuito de potencia y, en su diseo, es muy importante considerar que lo prioritario es mantener la integridad de los operarios que interactan con mandos de control manual.

Annimo Circuito de mando: Activa o desactiva la bobina. Circuito a menor tensin e intensidad que el de fuerza. Utilizados especialmente para auto alimentacin. Rashid Circuito de mando Mdulos inteligentes : representan el estado ms avanzado de la electrnica de potencia, integra el mdulo de potencia junto con el circuito perifrico.

Aporte del grupo de trabajo 4. Smbolo: dentro de la electrnica un smbolo es la representacin simplificada estandarizada para reconocer diferentes tipos de elementos dentro de un circuito electrnico; estos smbolos se relacionan entre Americanos y Europeos, como se pudo visualizar en la figura 6. Simbologa: es la representacin grfica que se realiza de cada elemento de un circuito o instalacin elctrica, de esta manera se puede identificar cada uno de los elementos que componen dicho circuito elctrico para de esta manera el circuito elctrico sea comprendido por las personas involucradas dentro del campo de la electrnica.

Circuito de mando: el circuito de mando es aquel circuito que mediante sentencias preestablecidas accionara una bobina, la cual vincula el circuito de mando con el circuito de potencia; adems este circuito maneja valores inferiores de voltaje y corriente que el de potencia.

Circuito de potencia: este circuito maneja valores elevados de corriente y voltaje, interpreta las acciones que realiza el circuito de mando, es decir cumple como actuador final. Electrnica de Potencia:. Bibliografa: [1]. Mohan, T. Undeland and W. Martinez, "www. Espaola, "Rae. Contreras, "freemasons-freemasonry," 11 04 Enciclopdico, "Diccionario Enciclopdico," Construmatica, "www. Prez, Montaje de instalaciones automatizadas. Available: www. Kosow, "Simbolos y esquemas normalizados de circuitos de control," in Control de Maquinas Electricas, Mexico, Reverte, , p.

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Gidel M. Edgar Huayaney. Renso Paul. Bojalor Ndg. Josmar Jimenez. John Alex Reyes. Texx Texx.