Este documento describe los tiristores, dispositivos semiconductores de varias capas que permiten el paso de corriente en una sola dirección. Explica que los tiristores se pueden activar térmica, ópticamente o mediante una corriente de compuerta, y que se usan comúnmente para controlar potencia eléctrica en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales como iluminación y aire acondicionado. También resume las características y usos de varios tipos especializados de tiristores.

1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN SAN CRISTÓBAL
LABORATORIO DE
ELECTRONICA INDUSTRIAL
Tarea Nº 2
Los tiristores a nivel industrial y residencial (ensayo).
Autor:
Aura Molina
C.I: 16.410.296
Escuela: ING. Eléctrica
San Cristóbal, Julio 2014

2. Los tiristores son una familia de dispositivos semiconductores de varias capas
que presentan una acción de conmutación biestable, debido a su inherente
realimentación regenerativa. Los materiales de los que se componen son de tipo
semiconductor, es decir, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren
pueden funcionar como aislantes o como conductores. En su gran mayoría son
dispositivos unidireccionales porque solamente transmiten la corriente en un único
sentido aunque existen combinaciones de ellos que conectados de forma anti paralela
se comportan de manera bidireccional, esto quiere decir que la corriente puede viajar
a través de ellos en dos sentidos distintos. Se emplea generalmente para el control de
potencia eléctrica. Funcionamiento básico. El tiristor es el equivalente electrónico de
los interruptores mecánicos; por tanto, es capaz de dejar pasar plenamente o bloquear
por completo el paso de la corriente sin tener nivel intermedio alguno, aunque no son
capaces de soportar grandes sobrecargas de corriente. El diseño del tiristor permite
que éste pase rápidamente a encendido al recibir un pulso momentáneo de corriente
en su terminal de control, polarización directa gate, gatillo o disparo, rectificadores
controlada de silicio. Este fue el inicio de la electrónica de potencia se había
desarrollado el tiristor por general electric. A partir de ahí todos los rectificadores de
arco de mercurio fueron reemplazados por rectificadores de silicio controlados. Así
gracias a la fusión que existe entre la electrónica de potencia y la digital se tienen
muchas aplicaciones tanta a nivel residencial como a nivel comercial. La iluminación
y los sistemas de aire acondicionados, así como aplicación industriales este último
incluyen circuitos equivalentes, electromagnético, inversores de alta frecuencia. Para
el control de sistema de potencia, es necesario realizar la conversión de potencia de
una o otra forma los diodos rectificadores ánodo katodos y la rectificación AC. DC.
Por lo tanto un tiristor es uno de los tipos más importantes de los dispositivos
semiconductores de potencia. Los tiristores se utilizan en forma extensa en los
circuitos electrónicos de potencia. Se puede decir pasan de un estado no conductor a
un estado conductor.

3. Aunque los tiristores prácticos exhiben ciertas características y limitaciones.
Un tiristor es un dispositivo semiconductor de cuatro capas de estructura pnpn con
tres uniones pn tiene tres terminales: ánodo cátodo y compuerta.
Según Activación del tiristor un tiristor se activa incrementando la corriente
del ánodo. Esto se puede llevar a cabo mediante una de las siguientes formas:
Térmica; si la temperatura de un tiristor es alta habrá un aumento en el
número de pares electrón-hueco, lo que aumentará las corrientes de fuga. Este
aumento en las corrientes hará que a1 y a2 aumenten.
Luz: si se permite que la luz llegue a las uniones de un tiristor, aumentaran los
pares electrón-hueco pudiéndose activar el tiristor. la activación de tiristores por luz
se logra permitiendo que esta llegue a los discos de silicio.
Alto voltaje: si el voltaje directo ánodo a cátodo es mayor que el voltaje de
ruptura directo vbo, fluirá una corriente de fuga suficiente para iniciar una activación
regenerativa. este tipo de activación puede resultar destructiva por lo que se debe
evitar. dv/dt. Si la velocidad de elevación del voltaje ánodo-cátodo es alta, la
corriente de carga de las uniones capacitivas puede ser suficiente para activar el
tiristor. un valor alto de corriente de carga puede dañar el tiristor por lo que el
dispositivo debe protegerse contra dv/dt alto. Los fabricantes especifican el dv/dt
máximo permisible de los tiristores.
Corriente de compuerta si un tiristor está polarizado en directa, la inyección
de una corriente de compuerta al aplicar un voltaje positivo de compuerta entre la

4. compuerta y las terminales del cátodo activará al tiristor. Conforme aumenta la
corriente de compuerta, se reduce el voltaje de bloqueo directo, pudiendo llegar a
activarse.
En general los tiristores pueden clasificarse en ocho categorías: Tiristores de
control de fase o de conmutación rápida (SCR).
Tiristores de desactivación por compuerta (GTO).
Tiristores de tríodo bidireccional (TRIAC).
Tiristores de conducción inversa (RTC).
Tiristores de inducción estática (SITH).
Rectificadores controlados por silicio activados por luz (LASCR).
Tiristores controlados por FET (FET-CTH).
Tiristores controlados por MOS (MCT).
Lo que hace al SCR especialmente útil para el control de motores en sus
aplicaciones es que el voltaje de ruptura o de encendido puede ajustarse por medio de
una corriente que fluye hacia su compuerta de entrada. Control de fase, conmutación
rápida.
Símbolo del SCR
Tiristores GTO son interruptores, se desactiva mediante una señal negativa en
una compuerta. GTO requiere una mayor corriente de compuerta para encendido que
un SCR común. Para grandes aparatos de alta potencia se necesitan corrientes de
compuerta del orden de 10 A o más. Para apagarlos se necesita una gran pulsación de
corriente negativa de entre 20 y 30m s de duración.

5. Símbolo del GTO.
TRIAC Es un dispositivo que se comporta como dos SCR conectados en
contraposición, con una compuerta de paso común; puede ir en cualquier dirección
desde el momento en que el voltaje de ruptura se sobrepasa.
. Símbolo del TRIAC
Conducción inversa RTC es un intercambio entre características del
dispositivo y requisitos del circuito; puede considerarse como un tiristor con un diodo
anti paralelo incorporado. Dado que para un dispositivo determinado está
preestablecida la relación entre la corriente directa a través de un tiristor y la corriente
inversa del diodo, sus aplicaciones se limitarán a diseños de circuitos específicos.
Tiristor de conducción inversa
Inducción estática SITH. Es activado al aplicársele un voltaje positivo de
compuerta, como los tiristores normales, y desactivado al aplicársele un voltaje
negativo a su compuerta, tiene velocidades de conmutación muy rápidas y
capacidades altas de dv/dt y di/dt.

6. Rectificadores controlados de silicio activados por luz LASCR. Este
dispositivo se activa por señal de pulso y apagado natural. La estructura de compuerta
se diseña a fin de proporcionar la suficiente sensibilidad para el disparo, a partir de
fuentes luminosas prácticas (por ejemplo, LED y para cumplir con altas capacidades
de di/dt y dv/dt).
Tiristores controlados un dispositivo FET-CTH combina un MOSFET y un
tiristor en paralelo, Si a la compuerta del MOSFET se le aplica un voltaje suficiente,
típicamente 3v, se genera internamente una corriente de disparo para el tiristor. Tiene
una alta velocidad de conmutación, un di/dt alto y un dv/dt alto.Este dispositivo se
puede activar como los tiristores convencionales, pero no se puede desactivar
mediante control de compuerta. Esto serviría en aplicaciones en las que un disparo
óptico debe utilizarse con el fin de proporcionar un aislamiento eléctrico entre la
señal de entrada o de control y el dispositivo de conmutación del convertidor de
potencia.
Estructura FET-CTH.

7. Un dispositivo FET-CTH combina un MOSFET y un tiristor en paralelo, Si a
la compuerta del MOSFET se le aplica un voltaje suficiente, típicamente 3v, se
genera internamente una corriente de disparo para el tiristor. Tiene una alta velocidad
de conmutación, un di/dt alto y un dv/dt alto.Este dispositivo se puede activar como
los tiristores convencionales, pero no se puede desactivar mediante control de
compuerta. Esto serviría en aplicaciones en las que un disparo óptico debe utilizarse
con el fin de proporcionar un aislamiento eléctrico entre la señal de entrada o de
control y el dispositivo de conmutación del convertidor de potencia.
Estructura FET-CTH.
Los transistores son utilizados como interruptores electrónicos de potencia.
Los circuitos de excitación de estos se diseñan para que éstos estén completamente
saturados (activados) o en corte (desactivados). Los transistores tienen la ventaja de
que proporcionan un control de activación y de desactivación, mientras que el SCR
sólo dispone de control de activación. Se utilizan los transistores de unión bipolar
(BJT), los MOSFET y dispositivos híbridos, como por ejemplo, los de unión bipolar
de puerta aislada (IGBT). El BJT es un dispositivo controlado por corriente.

8. El MOSFET es un dispositivo controlado por tensión, el circuito de excitación
es más sencillo que el utilizado en un BJT. El IGBT es una conexión integrada de un
MOSFET y un BJT. El circuito de excitación es como el de un MOSFET, mientras
que las características de conducción son como las del BJT. Este dispositivo es
adecuado para velocidades de conmutación de hasta aproximadamente 20 kHz. .
Símbolo del transistor bipolar.
El diodo Es el interruptor electrónico más simple. No se puede controlar, en
el sentido de que son las tensiones y corrientes del circuito las que determinan el
estado de conducción y de corte del diodo. El diodo está polarizado en directa cuando
la corriente que lo atraviesa es positiva, es decir cuando esta circula desde el ánodo
hacia el cátodo y está polarizado en inversa cuando la tensión entre el ánodo y cátodo
es negativa. Una característica dinámica importante de un diodo real es la corriente de
recuperación inversa, esta es la corriente negativa que circula por el diodo al pasar de
conducción a corte antes de que alcance el valor cero. El tiempo de recuperación es
normalmente inferior a 1 µs.

9. Para concluir los tiristores hoy en día tienen diversas aplicaciones en la vida diaria ya
que se utilizan en forma extensa en los circuitos eléctricos de potencia. Se operan
como conmutadores biestables pasando de un estado no conductor a un estado
conductor y con esto podemos regular la velocidad de un motor por medio de
aplicación de los tiristores. 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 porque solamente transmiten la corriente en una única dirección.
BIBLIOGRAFÍA
http://es.scribd.com/doc/116962308/Modulo-de-Electronica-Industrial
http://www.slideshare.net/Boytronic/tiristores-caractersticas-aplicaciones-y-
funcionamiento
http://es.wikipedia.org/wiki/Tiristor
http://www.dte.uvigo.es/recursos/potencia/dc-ac/tiristor.htm