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1Tiristores
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2Diodo Shockley
um diodo de quatro camadas tambm
chamado de diodo PNPN.
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3Diodo Shockley
O diodo ir conduzir se uma tenso de
ruptura atingida e bloquear se a corrente
cai abaixo de um limite inferior:
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4DIAC
Como o diodo Shockley unidirecional em
corrente, uma extenso para uso em tenso
alternada o DIAC.
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5SCR - O semicondutor
Consiste de uma pastilha de silcio com
junes PNPN:
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6O semicondutor
A aplicao de uma pequena tenso entre o gatilho e o catodo ir fazer com que o transistor inferior entre em conduo devido corrente em sua base. Este por sua vez causar a conduo do transistor superior, o qual ir fornecer a corrente de base do transistor inferior, fazendo com que este no necessite mais da tenso de gatilho.
A corrente de gatilho muito menor que a a corrente entre catodo e anodo do SCR, realizando assim uma amplificao.
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7Seleo do SCR
A escolha do SCR baseia-se na tenso
mxima direta que o mesmo ser
submetido, de tal modo que o mesmo s
seja disparado quando da aplicao da
tenso de gatilho.
Os demais parmetros so a corrente de
conduo e a tenso mxima reversa.
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8Bloqueio do SCR
Nota-se que o SCR pode ser bloqueado
curto-circuitando-se o gatilho com o catodo
ou pela aplicao de uma tenso negativa de
gatilho, forando o transistor inferior a
cortar.
Estas prtica no so usuais, pois toda a
corrente de anodo ir fluir pela base do
transistor inferior.
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9O Gate-Turn-Off thyristor
GTO
Uma soluo para uso do bloqueio
alternativo o GTO. Mesmo assim, a
corrente de gatilho para o bloqueio da
ordem de 20% da corrente de anodo.
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Identificao dos terminais
Com um ohmmetro pode-se identificar os
terminais gatilho e catodo pela medio de
continuidade desses terminais.
Nas demais configuraes dos terminais a
leitura deve apresentar descontinuidade.
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Identificao dos terminais
Em grandes SCRs um resistor colocado
entre o gatilho e o catodo para evitar falso
disparo. Neste caso o SCR necessita de uma
maior corrente para seu disparo.
Neste caso o mesmo ir apresentar
continuidade nos dois sentidos do gatilho
para catodo.
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Circuitos de teste
Serve para disgnstico e entendimento da
operao do SCR.
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Circuitos de teste
O resistor de carga deve garantir a corrente
de sustentao para que o SCR permanea
em conduo quando o sinal de gatilho
cessar.
Valores tpicos da corrente de sustentao
(IL) esto na faixa de 1 a 50 mA.
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Circuitos de teste
A tenso mxima de bloqueio direto
testada aumentando-se a tenso CC de
alimentao at que o SCR entre em
conduo.
Pode-se testar o dv/dt mximo com um
gerador de pulsos de tenso at que o
mesmo conduza.
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Circuitos de teste
Um outro circuito prtico de teste do SCR
inclui um motor CC como carga:
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Aplicaes
Os SCRs so aplicados principalmente em
corrente alternada, e, neste caso, sua
comutao natural (bloqueia quando a
corrente atinge a corrente de manuteno).
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Disparo
No circuito a seguir, o diodo inserido para
evitar corrente reversa no gatilho. O SCR
entra em conduo quando a tenso da fonte
torna-se positiva.
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Disparo
Um ngulo de disparo diferente de zero
pode ser conseguido inserindo-se uma
resistncia entre a fonte e o gatilho:
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Disparo
A limitao do circuito anterior que o
mesmo s pode gerar ngulos de disparo at
metade de um semi-ciclo.
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Disparo
Uma soluo causar um deslocamento de
fase com um capacitor:
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Disparo
Para o controle de motores industriais
normalmente utiliza-se um transformador
de pulso para isolar o circuito de disparo.
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Disparo
Nos circuitos retificadores os circuitos de
disparo devem ter referncias diferentes.
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TRIAC
Como os SCRs so unidirecionais em
corrente, teis para aplicaes em CC, se
dois deles forem conectados em antiparalelo
tem-se um novo dispositivo chamado de
TRIAC.
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TRIAC
Praticamente todas as caractersticas dos
SCRs aplicam-se aos TRIACs.
So aplicados em baixas potncias. Uma
aplicao tpica em dimmers:
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TRIAC
Como os TRIACs normalmente no
disparam em tenses simtricas, o que causa
o aparecimento de harmnicas indesejveis.
Para formas de onda simtricas, somente
harmnicos mpares esto presentes, caso
contrrio, harmnicos pares podem vir
acompanhados de harmnicos mpares.
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TRIAC
Para reduzir o contedo de harmnicos, um
DIAC inserido no circuito de gatilho,
fazendo com que somente harmnicos
mpares estejam presentes na forma de onda
na carga:
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TRIAC
Deve-se lembrar que os terminais no so
intercambiveis, ou seja, o TRIAC deve ser
conectado
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Opto tiristores
Os SCRs e TRIACs so tambm
construdos com disparo por luz.
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Chaves controladas de silcio
SCS
Se a base do transistor superior de um SCR
for conectada a um terminal externo, tem-se
um SCS.
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SCS
O SCS permite a utilizao da comutao
forada para bloqueio do mesmo:
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Tiristores controlados por
MOSFET
Os MCTs permitem a reduo do nvel de
corrente necessrio para o disparo do SCR.
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MCT
Uma tenso positiva entre gatilho e catodo
ir disparar o MCT pela conduo do
MOSFET superior.
Uma tenso negativa entre gatilho e anodo
ir bloquear o MCT pela conduo do
MOSFET inferior.
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MCT
O MCT uma verso do IGBT, que
permanece em conduo mesmo na
ausncia do pulso de gatilho.