Este documento describe los tiristores y triacs, dispositivos semiconductores utilizados para controlar el flujo de corriente. Explica que los tiristores conducen la corriente en un solo sentido mientras que los triacs lo hacen en ambos sentidos. También detalla los métodos de activación y aplicaciones comunes como el control de voltaje y potencia en circuitos de corriente alterna.

1. TIRISTORES Y TRIACS JOHN JAIRO MARTINEZ SIMBAQUEBA Corporación internacional para el desarrollo educativo Tecnología en meca trónica Bogotá, Octubre de 2011

2. Introducción Durante años el empleo de la electrónica ha permitido encontrar respuesta a las necesidades cotidianas, su constante avance en la creación de nuevos dispositivos electrónicos ha permitido este avance, su aplicabilidad representan un sin numero de soluciones a las exigencias actuales.

3. Objetivos Dar a conocer la definición de los elementos semiconductores Tiristores y Triacs. Explicar su funcionamiento, y la aplicabilidad que pueda obtenerse con base a lo investigado.

4. TIRISTOR Es un dispositivo semiconductor de C.A. que es unidireccional, conduce la corriente en un sentido, esta compuesto por un ánodo y un cátodo y una compuerta “ gate ” que determina su activación o no. Imagen1. http://www.frm.utn.edu.ar/epotencia/apuntes/recomendaciones.pdf

5. Características del Tiristor El tiristor debido a sus condiciones de conmutador biestable, es análogo a los interruptores de accionamiento mecánico, dando ala corriente paso completo, o por el contrario restringiéndolo totalmente. La recepción de una señal de corriente en su terminal de control “ gate ” hace posible el flujo de corriente entre las terminales de el “ ánodo ” y el “ cátodo ” además de la existencia una diferencia de potencial entre estas dos terminales.

6. Métodos de activación tiristor Sin existir corriente en “gate” si la tensión entre el ánodo y el cátodo es mayor que la tensión de bloqueo. Aumentando el numero de pares hueco-electrón para activar el tiristor de las siguientes formas: Un haz de luz : que incida en las uniones el tiristor hasta el silicio. El aumento de la temperatura : producirá las corrientes de fuga lo que incrementara la diferencia de potencial entre el ánodo y el cátodo. Alto voltaje .

7. CURVA CARACTERISTICA DEL TIRISTOR FIGURA DE http://www.frm.utn.edu.ar/epotencia/apuntes/recomendaciones.pdf

8. Aplicaciones del tiristor En DC es usado en circuitos en donde existen corrientes o voltajes grandes, en AC son usados como controladores , el cambio de polaridad produce la activación o desactivación del dispositivo. Opera en forma sincrónica ,conducirá en fase en la unión cátodo- ánodo, En circuitos controladores de C.A. accionados por ángulos de fase, modula el ancho de los pulsos limitando el voltaje en C.A.

9. Aplicaciones del tiristor Control de la tensión de entrada , en los receptores de tv. En los circuitos digitales pueden ser usados como interruptores electrónicos , interrumpiendo el circuito si la corriente excede cierto valor. FIGURAhttp://www.frm.utn.edu.ar/epotencia/apuntes/recomendaciones.pdf

10. TRIACS Este elemento semiconductor también pertenece a la familia de los tiristores, su diferencia con los primeros este es bidireccional su construcción permite que conduzca en ambos sentidos gobernados por una puerta "gate” Es un interruptor capaz de conmutar C.A. Tiene tres terminales, las designaciones de ánodo- cátodo se reemplazan por A1 y A2.

11. SIMBOLO DEL TRIAC La característica principal del triac es ser bidireccional. La conducción esta dada por la compuerta “gate” Imagen de http://www.frm.utn.edu.ar/epotencia/apuntes/recomendaciones.pdf

12. Construcción interna En la construcción interna se puede apreciar la disposición de los cristales tipo “ p “ , “ n ”, así como la ubicación de las terminales MT1,MT2,y Gate. Imagen de Imagen dewww.inele.ufro.cl.html.

13. Métodos de disparo La tensión de la terminal MT2 y la compuerta son positivas en relación a la terminal MT1 ,una pequeña corriente, fluye de la puerta por P2 hacia N2 ,causando una inyección de electrones de N2 a P2 , y otra parte hacia la unión P2 N1 , generando la conducción. Imagen dewww.inele.ufro.cl.html.

14. Segundo Método de disparo La tensión de la terminal MT2 y la compuerta son negativos, en relación a MT1 , la inyección por parte de N3 a P 2,aumentando la conducción en la unión P2N1 ,la inyección de huecos por parte de la terminal MT1 , alcanza la unión N1P1 , conduciendo. Imagen http://www.inele.ufro.cl/bmonteci/semic/applets/pag_triac/triac.htm

15. Tercer método de disparo La tensión de la terminal MT2 positiva, con respecto a la terminal MT1 , la tensión de la compuerta negativa, conduce a través de P1N1P2N3 temporal mente ,y luego por P1N1P2N2 , MT1 actúa como Gate, y Gate actúa como cátodo, polarizando la unión P2N2 inyecta electrones al potencial +,La unión P2N1,es invadida por las cargas de la vecindad ,conduciendo. Imagen de Imagen dewww.inele.ufro.cl.html.

16. Cuarto método de disparo La tensión de MT2 es negativa, MT1 es negativa y en Gate es positiva, en estado de conducción P2N1P1N4, el potencial positivo de Gate , polariza positivamente la unión P2N1 ,genera una inyección de huecos de P2a N1 hasta la unión N1 P1 generando la conducción. Imagen de Imagen dewww.inele.ufro.cl.html.

17. Curva característica del triac Se observa en la grafica el funcionamiento del tirac en polarización directa e inversa ,cuyo comportamiento es simétrico, tiene una gran similitud con la curva del tiristor en su polarización directa ,aunque este sigue siendo asimétrico con respecto a su polarización inversa. Imagen http://www.frm.utn.edu.ar/epotencia/apuntes/recomendaciones.pdf

18. Aplicaciones los triacs. Practico para el control de las corrientes alternas: Controlador de fase , controla la potencia de C.A a través de la conmutación en el encendido y apagado en los semiciclos positivos y negativos de la onda senoidal. Los de baja potencia se sirven atenuadores de luz y controladores de velocidad de motores de C.A. Usado como interruptor elástico. Si se usa interruptor ofrece ventajas sobre los interruptores mecánicos y relés.

19. CONTROL DE FASE Imagen de wiki pedía enciclopedia libre.com

20. Explicación de funcionamiento El semi ciclo positivo pasara por el triac siempre y cuando exista una señal de disparo en la compuerta, de igual forma cuando el sentido de la corriente cambie sucederá con el semi ciclo negativo. Imagen de www.unicrom.com

21. Diferencia de los triacs y los tiristores. Dos tiristores dispuestos inversamente uno con respecto al otro, cada tiristor conducirá en un semiciclo completando así la señal de la onda de C.A. El triac se desactiva en el momento que la corriente de carga adquiere el valor de cero, requiere un valor mínimo de tensión en las terminales MT2 y MT1 para que conduzca de nuevo.

22. En la imagen se muestran los cuatro cuadrantes sobre los que se ubican las configuraciones en MT1 , MT2 , y Gate en concordancia con los cuatro métodos de disparo para el triac, en condiciones normales solamente se activara con su respectiva configuración en los cuadrantes 1+ , y 3 – tal y como se muestra en la imagen de la curva característica. Imagen http://www.frm.utn.edu.ar/epotencia/apuntes/recomendaciones.pdf Disparo del tirac en los cuadrantes

23. Bibliografía HERNANDEZ.Jorge.Curso practico de electricidad.Volumen23.Capitulo21.Pereira-Colombia.Editorial Cekit.s.a.1996.Pags:89,al 92.

24. web grafía MONOGRAFIAS . Com. Octubre de 2011 Wiki pedía . enciclopedia libre. Octubre de 2011. UNICROM . Electronica.Octubre de 2011. http://www.unicrom.com/Tut_triac.asp. Octubre de 2011.

25. web grafía http://www.unicrom.com/Tut_triac.asp .Octubre de 2011 http://www.inele.ufro.cl/bmonteci/semic/applets/pag_triac/triac.htm.Octubre de 2011 http://es.wikipedia.org/wiki/Triac.Octubre de 2011 http://www.frm.utn.edu.ar/epotencia/apuntes/recomendaciones.pdf.Octubre de 2011

26. Conclusiones Los elementos semiconductores tienen una gran versatilidad al se aplicados en sistemas de control de potencia tanto en C.D como en corriente alterna la combinación de los distintos elementos da como resultado una solución a una necesidad actual, existen un gran numero de aplicaciones a la vida real por parte de estos elementos.

27. GRACIAS