El documento proporciona información sobre varios componentes electrónicos como tiristores, diodos, rectificadores y generadores de funciones. Explica que los tiristores son dispositivos semiconductores bidireccionales o unidireccionales que utilizan realimentación interna para producir conmutación. También describe los procesos de encendido, apagado y conmutación forzada de un SCR, así como diferentes tipos de rectificadores controlados y el funcionamiento de un TRIAC.

1. Pamela Salazar
C.I: 27.710.053
La Ciencia de la Ingeniería al
Descubierto

2. TIRISTOR.
El tiristor es una familia
de componentes
electrónicos constituido por
elementos semiconductores qu
e utiliza realimentación interna
para producir una conmutación.
Los materiales de los que se
compone son de tipo
semiconductor, es decir,
dependiendo de la temperatura
a la que se encuentren pueden
funcionar como aislantes o
como conductores. Son
dispositivos unidireccionales
(SCR) o bidireccionales (Triac
o DIAC). Se emplea
generalmente para el control
de potencia eléctrica.
Para los SCR el dispositivo
consta de un ánodo y un cátodo,
donde las uniones son de tipo P-
N-P-N entre los mismos. Por
tanto, se puede modelar como 2
transistores típicos P-N-P y N-
P-N, por eso se dice también
que el tiristor funciona con
tensión realimentada. Se crean
así 3 uniones (denominadas J1,
J2, J3 respectivamente), el
terminal de puerta está a la
unión J2 (unión NP).
DIODO VOLANTE.
Se les llama así a los diodos que se ponen en paralelo con cargas
reactivas; bobinas ocondensadores permitiendo que estos puedan
entregar energía almacenada sin afectar al circuito de interés o a ellos
mismos.
RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CARGA RL
Digamos que este tipo
de rectificación es el caso real,
frente al caso ideal que sería con
una carga resistiva pura. Esto es
así ya que las cargas
industriales suelen contener una
cierta inductancia, además de
la resistencia propiamente
dicha.
A continuación procedemos a la
explicación teórica de este tipo
de rectificación.
La ecuación de la ley de
Kirchhoff para tensiones que
describe la corriente en
el circuito para el diodo ideal,
polarizado en directa sería:

3. Como podemos ver, la tensión
del generador es igual a la
tensión que cae en la resistencia
mas la tensión que cae en
la bobina.
La solución puede obtenerse
expresando la corriente como la
suma de la respuesta forzada y
natural.
La respuesta forzada será la
corriente que hay después de
que que la respuesta natural se
convierta en nula. En este caso
será la corriente sinusoidal de
régimen permanente que habría
en el circuito si
consideraríamos
el diodo como cortocircuito,
esto es:
OSCILADOR DE RELAJACIÓN CON TRANSISTOR
UJT
El oscilador de relajación con
transistor UJT sirve para
generar señales para
dispositivos de control de
potencia
como Tiristores o TRIACs

4. GENERADOR DE FUNCIONES
Un Generador de Funciones es un aparato electrónico que produce
ondas senoidales, cuadradas y triangulares, además de crear señales
TTL. Sus aplicaciones incluyen pruebas y calibración de sistemas de
audio, ultrasonidos y servo.
Este generador de funciones, específicamente trabaja en un rango de
frecuencias de entre 0.2 Hz a 2 MHz. También cuenta con una función
de barrido la cual puede ser controlada tanto internamente como
externamente con un nivel de DC. El ciclo de máquina, nivel de offset
en DC, rango de barrido y la amplitud y ancho del barrido pueden ser
controlados por el usuario.
Controles, Conectores e Indicadores
 Botón de Encendido (Power button). Presione este botón para
encender el generador de funciones. Si se presiona este botón de
nuevo, el generador se apaga.
 Luz de Encendido (Power on light). Si la luz está encendida
significa que el generador esta encendido.
 Botones de Función (Function buttons). Los botones de onda
senoidal, cuadrada o triangular determinan el tipo de señal
provisto por el conector en la salida principal.
 Botones de Rango (Range buttons) (Hz). Esta variable de
control determina la frecuencia de la señal del conector en la
salida principal.
 Control de Frecuencia (Frecuency Control). Esta variable de
control determina la frecuencia de la señal del conector en la
salida principal tomando en cuenta también el rango establecido
en los botones de rango.
 Control de Amplitud (Amplitude Control). Esta variable de
control, dependiendo de la posición del botón de voltaje de
salida (VOLTS OUT), determina el nivel de la señal del
conector en la salida principal.

5.  Botón de rango de Voltaje de salida (Volts Out range button).
Presiona este botón para controlar el rango de amplitud de 0 a 2
Vp-p en circuito abierto o de 0 a 1 Vp-p con una carga de 50W
. Vuelve a presionar el botón para controlar el rango de amplitud
de 0 a 20 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 10 Vp-p con una
carga de 50W .
 Botón de inversión (Invert button). Si se presiona este botón, la
señal del conector en la salida principal se invierte. Cuando el
control de ciclo de máquina esta en uso, el botón de inversión
determina que mitad de la forma de onda a la salida va a ser
afectada.
La siguiente tabla, muestra esta
relación.
 Control de ciclo de máquina (Duty control). Jala este control
para activar esta opción.
 Offset en DC (DC Offset). Jala este control para activar esta
opción. Este control establece el nivel de DC y su polaridad de
la señal del conector en la salida principal. Cuando el control
esta presionado, la señal se centra a 0 volts en DC.
 Botón de Barrido (SWEEP button). Presiona el botón para hacer
un barrido interno. Este botón activa los controles de rango de
barrido y de ancho del barrido. Si se vuelve a presionar este
botón, el generador de funciones puede aceptar señales desde el
conector de barrido externo (EXTERNAL SWEEP) localizado
en la parte trasera del generador de funciones.
 Rango de Barrido (Sweep Rate). Este control ajusta el rango del
generador del barrido interno y el rango de repetición de la
compuerta de paso.
 Ancho del Barrido (Sweep Width). Este control ajusta la
amplitud del barrido.
 Conector de la salida principal (MAIN output connector). Se
utiliza un conector BNC para obtener señales de onda senoidal,
cuadrada o tiangular.
 Conector de la salida TTL (SYNC (TTL) output connector). Se
utiliza un conector BNC para obtener señales de tipo TTL.

6. PROCESO DE ENCENDIDO Y APAGADO DE UN S.C.R
Se implementa el circuito mostrado en la figura 1, en el cualaparece el
SCR en estado de bloqueo directo, seutiliza unafuente de Vcc para realizar
el disparo al dispositivo, se abreel interruptor de disparo y se cierra el
interruptor de bloqueo
Se incrementa gradualmente la fuente de 5 Vcc, hasta queel SCR se dispara,
losvalores Vgk e I gk, son aproximadamente de 150μA y
0.774 V respectivamente justo antes de producirse el disparo del
tiristor.
Una vez se produce el disparo se abre el interruptor de la compuerta
y se observa que el estado de conducción se mantiene, el SCR deja
de conducir cuando se abre el interruptor de bloqueo.
PROCESO DE CONMUTACIÓN FORZADA DE UN S.C.R.
Se realiza el montaje (implementación) del circuito mostrado

7. En este caso se hace uso de un condensador de tal manera que cuando
el interruptor de bloqueo se conecta en la posición superior el SCR se
dispara y cuando se conecta en la posición inferior el SCR se bloquea.
El disparo del tiristor se produce para una corriente Igk de
aproximadamente de 150 μA, esto se da cuando el interruptor de
bloqueo se encuentra conectado en la parte superior, momento en el
cual el dispositivo está conectado en directo, es decir que la tensión
en el ánodo es mayor a la tensión en el cátodo, en este momento el
condensador que da en paralelo con la resistencia, cuando el interruptor
de bloqueo se conecta en la parte inferior, el condensador queda
conectado en paralelo con el tiristor, presentándose una tensión
inversa en el dispositivo, llevándolo al bloqueo
RECTIFICADOR CONTROLADO DE MEDIA ONDA Y ONDA
COMPLETA
Están construidos con un tiristor ya que este puede mantener el flujo
de corriente en una sola dirección, se puede utilizar para cambiar una
señal de AC a una de CC. Cuando la tensión de entrada es positiva,
el tiristor se polariza en directo. Si la tensión de entrada es negativa
el tiristor se polariza en inverso. Por tanto cuando
el tiristor se polariza en directo (conducción), y se aplica un disparo
en puerta del tiristor la tensión de salida a través de la carga se puede
hallar descontando la caída de tensión en el tiristor. Si la caída de
tensión en el tiristor es de 1 voltio aproximadamente entonces la
tensión de salida esta reducida en esta cantidad (esta caída de tensión
depende del material que está construido del tiristor y de la corriente
que pase por el dispositivo. Cuando la polarización es inversa, la
corriente se puede considerar cero, de manera que la tensión de salida
también es cero. El voltaje de salida en este tipo
de rectificador depende del ángulo de disparo del tiristor.
Para el rectificador con transformador central analizado
anteriormente, ampliaremos ahora su estudio para el caso de diodos
controlados. La figura muestra la topología del rectificador de onda
completa y el comportamiento de sus diodos en distintos ángulos de
funcionamiento.

8. A continuación, se grafican las formas de onda de interés en el circuito.
Se debe notar que cuando un SCR está en estado de bloqueo, adopta
el voltaje de sinusoidal de entrada y permanece con ese voltaje hasta
que el disparo ocurrido enα , luego el voltaje que aparece en sus
terminales es nulo ya que entra en estado de conducción, cuando se
llega al semiciclo negativo, este deja de conducir y nuevamente
obtiene en sus terminales el voltaje de entrada, pero cuando el
segundo SCR comienza a conducir el primer diodo adquiere la tensión
de entrada + voltaje en la carga.

9. EL TRIAC
Un TRIAC o Triodo para
Corriente Alterna es un
dispositivo semiconductor, de
la familia de los tiristores. La
diferencia con
un tiristor convencional es que
éste es unidireccional y el
TRIAC es bidireccional. De
forma coloquial podría decirse
que el TRIAC es
un interruptor capaz de
conmutar la corriente alterna.
Su estructura interna se asemeja
en cierto modo a la disposición
que formarían dos SCR en
direcciones opuestas. Posee
tres electrodos: A1, A2 (en este
caso pierden la denominación
de ánodo y cátodo) y puerta
(gate). El disparo del TRIAC se
realiza aplicando una corriente
al electrodo de gate/puerta.
Funcionamiento
La sensibilidad relativa depende de la
estructura física de un triac particular, pero
por regla general, el cuadrante I es
el más sensible (menor corriente de puerta
requerida), y el cuadrante 4 es el menos
sensible (la mayoría de la corriente de
puerta requerida).
En los cuadrantes 1 y 2, MT2 es positivo, y la corriente fluye de MT2
a MT1 a través de capas P, N, P y N. La región N unida a MT2 no
participa significativamente. En los cuadrantes 3 y 4, MT2 es
negativo, y la corriente fluye de MT1 a MT2, también a través de
capas P, N, P y N. La región N unida a MT2 está activa, pero la región
N unida a MT1 sólo participa en el disparo inicial, pero no contribuye
al flujo inicial de corriente.
En la mayoría de las aplicaciones, la corriente de puerta proviene de
MT2, por lo que los cuadrantes 1 y 3 son los únicos modos de
funcionamiento (ambos puerta y MT2 positivos o negativos contra
MT1). Otras aplicaciones con disparador de polaridad única desde un
circuito de excitación IC o digital operan en los cuadrantes 2 y 3, de
lo que MT1 se conecta normalmente a voltaje positivo (por ejemplo,
+ 5V) y la compuerta se baja a 0V (masa).