Este documento presenta la experiencia de laboratorio sobre el SCR (rectificador de silicio controlado). Inicialmente se provee una introducción teórica sobre el SCR, describiendo su estructura y funcionamiento. Luego, se indica un modelo equivalente del SCR usando transistores y se definen la tensión de disparo y corriente de mantenimiento. Finalmente, se simulan tres circuitos del SCR usando PSpice y se analizan los resultados, como los ángulos de disparo.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
FACULTAD DE INGENIERIA ELETRÓNICA Y ELÉCTRICA
LABORATORIO DE ELECTRONICA DE POTENCIA
DRA. TERESA NÚÑEZ ZÚÑIGA
EXPERIENCIA № 1: EL SCR
LIZONDE PEREDO, JAMES
15190167
Ciudad Universitaria, 05 de Abril del 2019

2. EXPERIENCIA N°1
EL SCR
I. OBJETIVO:
1. Familiarizarse con el SCR (rectificador de silicio).
2. Determinar experimentalmente algunas de sus características.
II. MATERIALES Y EQUIPO:
1. SCR (C106M o BT151) u otro cualquiera.
2. Resistencia de 5-50Ω a 13-30 watts.
3. Resistencias variadas.
4. Potenciómetros.
5. Multímetro.
6. Mili amperímetro.
7. Transformador e 200V/9V.
III. PROCEDIMIENTO:
CUESTIONARIO:
1. HAGA UNA INTRODUCCIÓN TEÓRICA DE LOS SCR.
El SCR (Silicon Controlled Rectifier o Rectificador Controlado de Silicio), es un dispositivo
semiconductor biestable formado por tres uniones PN con la disposición PNPN. Está
formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y Puerta. La conducción entre ánodo
y cátodo es controlada por el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional (sentido de
la corriente es único), conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez.
Figura 1: Símbolo del SCR.
Este semiconductor que presenta dos estados estables: en uno conduce, y en otro está en
corte (bloqueo directo, bloqueo inverso y conducción directa).
Como lo sugiere su nombre, el SCR es un rectificador, por lo que pasa corriente sólo durante
los semiciclos positivos de la fuente de AC. El semiciclo positivo es el semiciclo en que el
ánodo del SCR es más positivo que el cátodo. Esto significa que el SCR no puede estar
encendido más de la mitad del tiempo. Durante la otra mitad del ciclo, la polaridad de la

3. fuente es negativa, y esta polaridad negativa hace que el SCR tenga polarizaci6n inversa,
evitando el paso de cualquier corriente a la carga.
El objetivo del rectificador controlado de silicio SCR es retardar la entrada en conducción
del mismo, ya que como se sabe, un rectificador controlado de silicio SCR se hace conductor
no sólo cuando la tensión en sus bornes se hace positiva (tensión de ánodo mayor que tensión
de cátodo), sino cuando siendo esta tensión positiva, se envía un impulso de cebado a puerta.
2. INDIQUE EL MODELO EQUIVALENTE CON TRANSISTORES.
Un SCR se puede considerar como dos transistores complementarios, un transistor PNP,
Q1, y un transistor NPN, Q2, tal y como se demuestra en la figura.
La corriente del colector IC de un SCR se relaciona, en general, con la corriente del emisor
IE y la corriente de fuga de la unión colector-base ICBO, como
Ic = IE + ICBO…………………….. (1)
La ganancia de corriente de base común se define como =IC/IE. Para el transistor Q1 la
corriente del emisor es la corriente del ánodo IA, y la corriente del colector IC1 se puede
determinar a partir de la ecuación (1):
IC1 = IA + ICBO1……………….…. (2)
a) Estructura básica b) Circuito equivalente
Figura 2: Modelo de tiristor de dos terminales.
Donde alfa1 es la ganancia de corriente y ICBO1 es la corriente de fuga para Q1. En
forma similar para el transistor Q2, la corriente del colector IC2 es:
IC2 = 2IK + ICBO2………………………… (3)
Donde IC2 es la ganancia de corriente y ICBO2 es la corriente de fuga correspondiente a
Q2. Al combinar IC1 e IC2, obtenemos:
IA = IC1 + IC2 = 1IA + ICBO1 + 2IK + ICBO2………………………. (4)
Pero para una corriente d compuerta igual AIG, IK=IA+IG resolviendo la ecuación
anterior en función de IA obtenemos:

4. IA = 2IG + ICBO1 + ICBO2…………………………. (5)
3. ¿QUÉ ES LA TENSIÓN DE DISPARO 𝐕𝐠𝐤 Y LA CORRIENTE DE
MANTENIMIENTO 𝐈 𝐇?
Tensión de disparo (𝑽 𝒈𝒌) : Es el voltaje necesario que se aplica a la compuerta para que el SCR
entre en conducción. Este impulso debe durar un tiempo suficiente para que se active el dispositivo
y la corriente de ánodo alcance hasta un valor denominado corriente de retención condicionada o
corriente de enganche.
Corriente de mantenimiento (𝑰 𝑯): También llamada corriente de sostenimiento es
el valor de corriente por abajo del cual el SCR cambia del estado de conducción a la región
de bloqueo directo bajo las condiciones establecidas.
4. SIMULE CON PSPICE U OTRO SIMULADOR CADA UNO DE LOS
CIRCUITOS DE ESTA EXPERIENCIA Y PRESENTE RESULTADOS, PARA
SABER QUÉ ES LO QUE OBSERVARA EN LA PRÁCTICA.
Circuito 1: Conectando el ohmímetro con el SCR pero dejando el gate abierto.
Paso 1: Aplicando run al circuito: se observa que la resistencia es muy alta por lo tanto el
SCR está en circuito abierto (sin conducción).

5. Paso 2: Ahora conectaremos el gate y se observa que el SCR conduce
Circuito 2:
Indicar el propósito de R1
La función de R1 es tener una resistencia fija cuando el potenciómetro este en cero y en caso
no estuviera R1 la corriente que pasaría por el gate sería demasiado y este se dañaría, así q
su otra función es la de limitar la corriente por el gate.
Rango de disparo teórico
Calcular que el ángulo de disparo es:
8.4ms--------------180°
2ms----------------- X

6. Entonces: 𝑥 =
2𝑚𝑠∗180°
8.4𝑚𝑠
= 42°
Desventaja del circuito
La desventaja es que el ángulo de disparo no llega a 90° debido a que solo con la resistencia
como elemento divisor de tensión, no es posible aumentar dicho parámetro.
Forma de onda del circuito, ánodo-cátodo, gate, carga y entrada:
Switch abierto:
Switch cerrado

7. Circuito 3:
a. Simulación: podemos calcular que el ángulo de disparo es:
8.2ms………… 180°
3.6ms…………… X
Entonces: 𝑥 =
3.6𝑚𝑠∗180°
8.2𝑚𝑠
= 79°
b. formas de onda anodo, gate, entrada, carga.
- switch abierto:

8. Switch cerrado:
c. Indique otros circuitos de disparo de los SCR.

9. Mediante transistor
Mediante red RC
Bibliografía
Libro dispositivos electrónicos – Floyd.