Los tiristores son dispositivos electrónicos de potencia que permiten manejar altas potencias y son robustos. Los principales tipos de tiristores son SCR (interruptor unidireccional), GTO (interruptor unidireccional con apagado por puerta), TRIAC (interruptor bidireccional) y DIAC (dispositivo auxiliar para disparar otros tiristores).

1. TIRISTORES ( Thyristor ) En 1956 se desarrollo el primer Tiristor Bell Telephoned Laboratory. Inicialmente fue llamado Transistor PNPN (hoy conocido como SCR) Los tiristores son dispositivos especialmente populares en Electrónica de Potencia. Son sin duda los dispositivos electrónicos que permiten alcanzar potencias mas altas, son dispositivos realmente robustos.

3. Estructura Interna y circuito equivalente Característica Símbolo SCR: Silicon Controlled Rectifier Siempre es de Silicio. El SCR es el tiristor por excelencia (Cátodo) (Puerta) C G A (Ánodo) E B C C B E I A V AC V B I G p2 n2 n1 p1 G K A J3 J2 J1 I A p2 n2 p1 n1 C A A

4. A C G SCR: Silicon Controlled Rectifier P P N N A C G

5. SCR: Un modelo ideal sencillo Podemos decir que es un interruptor unidireccional que se cierra con un pulso de corriente de puerta (disparo) y se abre cuando la corriente pasa por cero G A C MODELO IDEAL DE UN SCR A C G A C G NOTA: El disparo por tensión directa (V B ) se considera indeseable y, como norma general, debe seleccionarse el SCR para que esto no ocurra

6. SCR: Ejemplo de control de fase

7. 500 V 24A 1300 V 1800A 500 V 100A TO 200 AF B 20 TO 209 AD B 7 TO 208 Ac B 2 SCR: Algunos ejemplos

8. Unos de los 12 SCR para un “pequeño” rectificador trifásico de 500 MW y 500 KV (Inga-Shaba, ZAIRE) EL SCR es el dispositivo electrónico mas robusto que existe. Puede manejar tensiones y corrientes realmente impresionantes. Algunos ejemplos son realmente espectaculares.

9. Estructura Interna Característica Símbolo TRIAC: Triode AC I T V T +V B I G -V B I G NOTA: Se puede disparar con pulsos positivos o negativos de corriente en puerta T2 T1 G

10. TRIAC: Triode AC T2 T1 G T2 T1 G T2 T1 G

11. TRIAC: Un modelo ideal sencillo Podemos decir que es un interruptor bidireccional que se cierra con un pulso de corriente de puerta (disparo) y se abre cuando la corriente pasa por cero. La puerta es ahora bidireccional (2 diodos en anti-serie) G T2 T1 MODELO IDEAL DE UN TRIAC T2 T1 G

12. TRIAC: Ejemplo de control de fase I T (RMS) = 12A V DRM = V RRM = 700 V Disparo Apagado

14. DIAC: Diode AC T2 T1 Podemos decir que es un interruptor que se cierra por tensión (Tensión de ruptura) y permanece cerrado hasta que la corriente por el pase por cero (corriente de mantenimiento) Estructura Interna P1 P2 N1 N3 N3 T2 T1 N2 N2

15. DIAC: Algunos elementos similares DESCARGADOR DE GAS VARISTOR Gránulos de óxidos metálicos sinterizadas (Óxido de cinc, etc) Recinto de descarga

16. DIAC: Uso como elemento de protección Equipo a proteger Ve I F TRIAC, VARISTOR, DESCARGADOR,... Sobretensión NOTA: Seguramente el VARISTOR es el elemento mas popular para esta aplicación

17. R1 = 0 , máxima potencia R1 = Elevada, mínima potencia Ejemplo: Control de TRIAC con DIAC (Típico regulador de luz de salón) DIAC: Ejemplo de uso Carga R1 R2 R3 C TRIAC controlado por DIAC (Montaje simplificado) A2 A1 G I G

18. GTO: (Gate Turn-off) La especial estructura del dispositivo permite el apagado por puerta (con un pulso negativo). Por lo demás es similar al SCR. Estructura de un GTO simétrico C G Vista desde abajo A C G A C G

21. Algunos fabricantes de tiristores