«El SCR, también conocido como rectificador controlado de silicio, es un dispositivo electrónico altamente versátil que juega un papel crucial en la regulación de la corriente eléctrica. En este artículo, exploraremos las VI características del SCR y los diferentes modos de operación que nos permiten aprovechar al máximo su potencial. ¡Descubre cómo este pequeño componente puede marcar la diferencia en tus circuitos eléctricos!»
SCR es ampliamente utilizado en electrónica de potencia para controlar la gran potencia. En esta publicación, discutiremos las características VI del SCR y sus diferentes modos de operación.
¿Qué es SCR?
SCR es un rectificador de control de silicio que pertenece a la familia de los tiristores. El SCR es un dispositivo semiconductor unidireccional que permite que la corriente fluya en una sola dirección. El SCR es un dispositivo de tres terminales de cuatro capas. Los tres terminales del SCR son ánodo, cátodo y puerta. El SCR se puede encender aplicando el pulso de disparo al terminal de puerta. Podemos entender bien el funcionamiento del SCR estudiando el vi características de SCR.
Voltaje-amperio (VI) Características de SCR
Hay tres modos de operación de SCR.
- Modo de bloqueo hacia adelante
- Modo de conducción directa
- Modo de bloqueo inverso
Discutamos las características VI de SCR en diferentes modos de operación.
Modo de bloqueo hacia adelante de SCR
En el modo de bloqueo directo, SCR permanece en polarización de reenvío, pero SCR no conduce. Cuando el voltaje del ánodo es positivo con respecto al del cátodo y la corriente de la puerta es cero, el dispositivo permanece en estado apagado.
En el modo de bloqueo hacia adelante,
- La unión J1 y J3 está en polarización directa
- La unión J2 está en polarización inversa
- Fluye una corriente de fuga muy baja a través del dispositivo.
- SCR ofrece una resistencia muy alta.
- SCR permanece fuera de estado
Sin embargo, podemos encender el SCR aplicando un alto voltaje entre el ánodo y el cátodo incluso si la corriente de puerta es cero. El voltaje al que se enciende el SCR cuando la corriente de la puerta es cero es el Tensión de ruptura directa.
Modo de conducción directa de SCR
En el modo de conducción directa, podemos hacer que el SCR se encienda en el menor voltaje de ánodo a cátodo en la aplicación de un voltaje de puerta pequeño momentáneamente. El voltaje hace que la corriente de la puerta fluya. Por lo tanto, el pulso de corriente de puerta es suficiente para encender el SCR en el menor voltaje de ánodo a cátodo. El SCR permanece encendido después de la eliminación del pulso de corriente de puerta. El diagrama del circuito para obtener las características de conducción directa del SCR se muestra a continuación.
El SCR está en polarización inversa cuando el voltaje positivo entre la puerta y el cátodo. Ahora, al aplicar la corriente de puerta a través del interruptor S1, la unión J2 del SCR comienza a conducir y el SCR está en polarización de reenvío. Por lo tanto, las tres uniones (J1, J2 y J3) de SCR ahora están en polarización de reenvío. Por lo tanto, SCR comienza a conducir. El SCR ofrece una resistencia muy baja en el modo de conducción de reenvío.
Una vez que el SCR comienza a conducir, el SCR permanece encendido incluso después de eliminar el pulso de corriente de la puerta.
Ahora, si la corriente de la puerta aumenta aún más, el dispositivo se puede encender incluso con el voltaje de ánodo a cátodo mucho menor. La conducción directa, el bloqueo directo y la región de bloqueo inverso se muestran a continuación.
El dispositivo permanecerá en estado activado incluso después de eliminar el pulso de puerta. El dispositivo permanecerá en su estado activado si la corriente del ánodo es mayor que la corriente de enclavamiento. Cuando la corriente del ánodo se reduce por debajo de la corriente de retención, el dispositivo se apaga. La corriente de retención está asociada con el mecanismo de apagado de SCR. La corriente de enclavamiento es siempre mayor que la corriente de retención.
Modo de bloqueo inverso de SCR
Cuando conectamos el SCR en polarización inversa- cuando el ánodo es negativo con respecto al cátodo, el dispositivo permanece apagado porque la unión J1 y J3 tienen polarización inversa mientras que la unión J2 tiene polarización directa. El SCR actúa como dos diodos conectados en serie con una polarización inversa aplicada a través de él. El dispositivo ofrece una resistencia muy alta.
El SCR se puede encender si el voltaje entre el ánodo y el cátodo está por encima del tensión de ruptura inversa del dispositivo
El voltaje inverso máximo al que el SCR comienza a conducir fuertemente se conoce como tensión de ruptura inversa.
Términos Importantes en las VI Características del SCR
Usamos los siguientes términos con frecuencia al estudiar las características VI del SCR.
- Tensión de ruptura directa
- Corriente de enganche
- manteniendo la corriente
- Calificación de corriente de ánodo directo
- Voltaje inverso pico
- Clasificación de fusión del circuito
1. Voltaje de ruptura hacia adelante
La tensión directa mínima a la que el SCR comienza a conducir en ausencia de la corriente de puerta. Este voltaje mínimo es el voltaje de ruptura directo de SCR.
Por ejemplo, el SCR del voltaje de ruptura de reenvío de 500 voltios permanece en su estado apagado cuando el voltaje es inferior a 500 voltios, y comienza a conducir cuando el voltaje es igual o superior a 500 voltios.
2. Corriente de enganche
La corriente de enclavamiento es la corriente de ánodo mínima en SCR que permanece en estado activado después de eliminar la corriente de puerta. si el valor de la corriente del ánodo es menor que el valor de la corriente de enganche. el SCR no seguirá funcionando.
3. Tenencia actual
Es la corriente de ánodo máxima a la que el SCR se apaga desde su estado de encendido. Si la corriente de retención es de 10 mA, el SCR se apagará si la corriente del ánodo es inferior a 10 mA.
3. Voltaje inverso máximo
El voltaje inverso máximo es el voltaje inverso máximo a través del SCR (cátodo positivo y ánodo negativo) que se puede aplicar de manera segura sin conducir el SCR.
Este es un parámetro muy importante. cuando se usa SCR para rectificaciones controladas, se aplica el voltaje inverso durante el medio ciclo negativo y SCR debe permanecer en su estado apagado. El voltaje inverso máximo de SCR siempre debe ser mayor que el voltaje negativo máximo de voltaje de CA.
4. Calificación de corriente directa
La corriente de ánodo máxima puede fluir a través del SCR y no causa daño al SCR. El SCR está disponible en diferentes valores nominales de corriente de ánodo. Un SCR de corriente directa nominal de 50 amperios puede transportar la corriente de manera segura.
Si la corriente supera la clasificación de corriente del ánodo SCR, el dispositivo puede fallar. Los dispositivos semiconductores son vulnerables a la temperatura. Por lo tanto, los dispositivos deben seleccionarse de acuerdo con la clasificación de corriente requerida y la temperatura ambiente circundante.
5. Clasificación de fusibles del circuito
La clasificación de fusibles del circuito indica la capacidad máxima de sobretensión directa del SCR. La clasificación de fusibles del circuito depende de la corriente y el tiempo. La clasificación de fusión de SCR es I2t. El calentamiento de SCR debe estar por debajo de la clasificación de fusión nominal para una operación confiable de SCR.
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