Este documento presenta los objetivos y fundamentos teóricos de una práctica de laboratorio sobre el SCR (tiristor de silicio controlado). Los objetivos incluyen reconocer los parámetros del SCR, observar su comportamiento experimentalmente y armar circuitos usando SCR como un oscilador de relajación y un regulador controlado de media onda. El documento explica la operación, simbología y características del SCR, así como los circuitos y componentes requeridos para la práctica.

1. TECNOLÓGICO PUERTO DE MEJILLONES ELECTRONICA INDUSTRIAL
CARRERA: ELECTRÓNICA 33-400
Ing. Javier Tarqui Valeriano
PRACTICA Nº 3
APLICACIÓN DEL SCR
1. OBJETIVOS
Los objetivos de la práctica son:
 Reconocer los parámetros fundamentales para el funcionamiento del SCR, sus características de
operación y condiciones de uso.
 Observar experimentalmente el comportamiento del SCR como regulador controlado de silicio
 Armar con un SCR un oscilador de relajación.
 Armar con un SCR un circuito de control de potencia de media onda.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
2.1 INTRODUCCIÓN
Es un componente de tres terminales, dos principales, ánodo y cátodo, y uno auxiliar para disparo o
puerta. Se emplea para controlar corrientes relativamente grandes de una carga. Su estructura
interna se muestra en la figura
Es decir que su estructura interna de capas semiconductoras tipo P y tipo N permiten que éste actúe
como un suitche o interruptor biestable permitiendo la conducción de acuerdo con las condiciones
de corriente o voltaje de las señales de sus terminales, fundamentalmente la de su compuerta
dependiendo de los dispositivos externos que se conecten a éste.
Son orientados específicamente para aplicación en conmutación, en el control de potencia eléctrica
suministrada a un equipo. Son de gran uso en circuitos de electrónica de potencia ya que permiten
manejar altos voltajes y altas corrientes.
2.2 SIMBOLOGÍA
Se simboliza por:

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2.3 OPERACIÓN BÁSICA
Un SCR actúa de una manera muy similar a un interruptor.
MODO DE CONDUCCIÓN:
 Presenta un camino de baja resistencia para el flujo de ánodo a cátodo, entonces actúa
como un interruptor cerrado
 Para alcanzar el estado de conducción y permanecer en él, la corriente del ánodo debe
haber alcanzado un nivel de corriente llamado corriente de enganche (latch current).
 La puerta no ejerce ninguna influencia importante en un tiristor en conducción, es decir
que una vez que se ha disparado por mas que disminuya la corriente de puerta el
dispositivo sigue conduciendo, mientras sea la corriente superior a la corriente de
mantenimiento (hold current IH)
MODO BLOQUEO:
 No puede fluir corriente de ánodo a cátodo, entonces actúa como un interruptor abierto.
 En este estado su resistencia es muy elevada.
 Se obtiene manteniendo la puerta en circuito abierto o unida al cátodo mediante una
resistencia exterior o cortocircuito
 Si la polaridad de la tensión ánodo-cátodo es la contraria, la unión de control puede
conducir porque se polariza directamente, pero las de ánodo y cátodo bloquean la
corriente al quedar inversamente polarizadas
Su curva característica es la siguiente:

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VBO = Tensión de ruptura directa (entra en conducción)
IG =Corriente en la puerta
IH = Corriente de mantenimiento (hold) Mínima corriente para que el tiristor se mantenga en
conducción
IL = Corriente de enganche; Corriente mínima en el ánodo para que el tiristor pueda conducir
VGTMAX = Tensión máxima admisible entre puerta (gate) y cátodo
VDMAX = Tensión máxima admisible entre ánodo y cátodo, tanto en directa bloqueado o
inversa
Debido a que es un dispositivo de estado sólido, la conmutación del SCR es muy rápida.
CIRCUITO TÍPICO DE CONTROL (disparo)
La mayoría de los SCR requieres una corriente entre IGT =0,1 a 20 mA, asi mismo el voltaje será algo
mayor a 0,6 V
El circuito más común es el que se emplea la misma fuente para el disparo y para la carga, tal como se
muestra en la figura
Para una onda a.c.
El ángulo de disparo está determinado por la posición de R2
 Si R2 es baja, la corriente de puerta será lo suficiente para cebar el SCR cuando la magnitud de
la fuente de voltaje sea baja, por tanto el ángulo de disparo será pequeño y la magnitud del
promedio de la corriente por la carga será grande
 Si R2 es alta, la fuente de voltaje debe subir a un valor alto para poder entregar suficiente
corriente de puerta para cebar el SCR, esto aumenta el ángulo de disparo y reduce la magnitud
del promedio de la corriente de carga
 Una desvenaja de esta configuración es que el ángulo de disparo puede ajustarse solamente de
0° a 90°
En la siguiente figura se puede observar el comportamiento de una onda de a.c. para disparos de puerta
con diferentes ángulos, donde IG, es el valor que debe alcanzar la corriente de puerta IG para cebar
(disparar) el SCR

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Notese que mientras estaba en bloqueo la tensión de la fuente caía todo sobre el ánodo – cátodo del
SCR y al dispararse esta se hizo idealmente igual a cero y se produce un fenómeno de rectificación
Fuente d.c., se dispara el rectificador y aunque se disminuya la corriente de puerta sigue en
funcionamiento. Para bloquear se debería quitar la fuente de alimentación. Esta aplicación es muy
frecuente en circuitos de alarmas
Sin embargo para poder mejorar y tener una mayor amplia de gama para los ángulos de disparo en el
circuito (mayor incluso a 90°) comúnmente se suele modificar implementando capacitores dentro del
circuito de disparo
3. ELEMENTOS A UTILIZAR
- 1 SCR TIC116 (u otro similar)
- 1 Led
- 1 diodo 1N4007
- Resistencia de 330 Ω – 1/4 W
- Resistencia de 330 Ω – 1/2 W
- Resistencia de 560 Ω – 1/2 W
- Resistencia de 110 Ω (debe calcular la potencia) para el valor de V1 que disponga
- Capacitor electrolítico de 10 μF / 50Volt
- Capacitor cerámico (o de poliester) de 0.1 μF / 50Volt
- Transformador 220 Vac = 12 o 15 Volt
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Parte 1. Rectificador de Media onda controlado por disparo mediante arreglo RC

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 Para el potenciómetro de 10 K, determine analíticamente una relación funcional entre el
valor de la resistencia del potenciómetro y el ángulo de disparo.
 Realice la simulación del circuito variando los valores del potenciómetro y obtenga una
tabla que relacione los valores del potenciómetro, el ángulo de disparo y el valor DC de
la señal sobre la carga.
Parte 2. Oscilador de relajación
Armar el circuito de la figura
 Observar en el osciloscopio la señal de tensión en el capacitor.
 Graficar la señal en el capacitor. Indicando el período de oscilación y los valores extremos de
tensión.
 Medir el período de oscilación (con el simulador)
 Calcular la resistencia de Thevenin que ve el capacitor cuando el SCR está abierto.
 Usando el valor de resistencia de Thevenin, determinar la constante de tiempo de relajación de
la tensión en el capacitor.
Parte 3. Control de fase de media onda
 Armar el circuito de la Figura, colocar inicialmente el valor del potenciómetro en 0 Ω.
 Alimentar el circuito con el transformador. El diodo LED debería encender.
 Observar en el osciloscopio simultáneamente las formas de onda de la señal de entrada y la
tensión sobre la carga (cuando emplee el simulador)
 Observar la tensión de salida para diferentes valores del potenciómetro. ¿Qué sucede cuando la
resistencia disminuye? (con el simulador)

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 Variar el potenciómetro. ¿Qué sucede con la intensidad de luz emitida por el LED? ¿A qué se
debe este comportamiento?
 Con el potenciómetro en cero cambie la resistencia de carga por una de 100 kΩ. ¿Qué sucede
con el corte del SCR? ¿A qué se debe esto?
5. INFORME
Para la posterior semana se debe presentar un informe grupal, que contenga lo siguiente:
- Objetivos
- Layout de los circuitos implementados
- Tablas comparativas de lo teórico con lo obtenido en laboratorio (si corresponde)
- Simulación con proteus u otro simulador
- Otros (fotos, dibujos, esquema, etc. si es necesario)
- Observaciones
- Conclusiones