Este documento presenta un informe de laboratorio sobre el uso de un SCR (tiristor) para implementar un sistema de encendido y apagado de una bombilla. El SCR se utiliza como interruptor controlado por un circuito digital basado en un flip-flop RS. El sistema permite encender la bombilla con un pulsador y apagarla con otro, manteniendo cada estado hasta el siguiente pulsador. Los resultados experimentales muestran que el SCR controla efectivamente el paso de corriente a través de la bombilla de acuerdo a la señal digital de entrada.

1. Electrónica de Potencia – Universidad Autónoma de Colombia.
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INFORME LAB 1 – APLICACION SCR
Nelson Andrey Gallego Buitrago
e-mail: nlsn.andrey@gmail.com
Yang Steven Gómez Matiz
e-mail: daimetrer@hotmail.es
por medio de dos pulsadores, que ya especificaremos
RESUMEN: En este laboratorio vamos a ver el más adelante, asi que nos valdremos de una de las
funcionamiento en un dispositivo electrónico con funcionalidades del SCR, y lo colocaremos para trabajo
sustentaciones de tipo teórico y práctico, respecto al como interruptor, en este punto fue necesaria la elección
SCR, el uso principal para este caso radica en la del respectivo SCR, así que en base a los suministros
implementación de una bombilla la cual se active y comerciales optamos por el uso de un tiristor referencia
desactive por medio de un sistema ON-OFF. La sección s106d1, con especificaciones de trabajo, tensión: 400v,
de potencia corresponderá a una tensión monofásica de corriente: 2A y corriente de activcion gate (puerta):
120v, la sección digital para suministrar la corriente 200µA, que se ajusta perfectamente a las exigencias
específica al SCR estará alimentada con una tensión de para el modelo, ya que la tensión de trabajo es 120v, y la
5V. Para este caso el sistema digital estará diseñado corriente teniendo en cuenta que P=IV es de 0,33A.
bajo el modelo FLIP-FLOP, con el respectivo ajuste de
una resistencia dependiente de la corriente de activación
para el SCR.
PALABRAS CLAVE: SCR, interruptor de estado
sólido, FLIP-FLOP
1 INTRODUCCIÓN
En este informe de laboratorio podrá encontrar
información básica sobre el comportamiento del SCR
respecto al modelo físico que vamos a implementar, los
pasos pertinentes para obtención física de este modelo
con sus correspondientes materiales y diagramas,
también podrá encontrar una sección donde se
analizaran los resultados obtenidos y se concluirán una
serie de ideas para este caso sustentado con cálculos
teóricos vs resultados prácticos.
Figura. 1 SCR
2 EL SCR Y EL FLIP-FLOP
2.1 CARACTERÍSTICAS DEL SCR
El SCR, es un dispositivo electrónico encasillado en la
electrónica de potencia, en la sección de interruptores
de estado sólido de gran importancia ya que no contiene
elementos mecánicos en movimiento mejorando
altamente la eficiencia, horas de vida útil y tiempo de
respuesta. Gracias a su comportamiento podemos
adaptarlo para el trabajo simple de un interruptor o en
aplicaciones con funciones más densas, con la
respectiva adecuación del ángulo de disparo, para la Figura 2 Diagrama esquemático con la aplicación del
intermitencia de la señal. SCR
2.2 EL SCR Y LA BOMBILLA 2.3 FLIP-FLOP
Para este modelo específico la carga a manipular Ahora solo nos falta considerar la sección digital,
radica en una bombilla con especificaciones de Tensión: que en este caso es muy importante ya que este modelo
120v y Potencia: 40W, como se comentó en líneas se encuentra restringido para que la carga se encienda
pasadas la intención era encender y apagar la bombilla con un pulsador y se apague con otro. Además que
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2. Electrónica de Potencia – Universidad Autónoma de Colombia.
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también debemos tener en cuenta que, debemos 2.4 MODELO COMPLETO
diseñar este sistema para que nos proporcione una
corriente para la activación del Gate, que se encuentre
entre los valores proporcionados por el fabricante.
Ampliando un poco más este concepto de corriente
de activación para el GATE, nos referimos a que el SCR
requiere de unas corrientes generalmente del orden de
los µA o mA para permitir la conducción entre el Ánodo y
Katodo, su funcionamiento es muy básico trabaja como
un diodo que permite la conducción de la corriente en un
solo sentido.
En este caso optamos por la implementación de un
sistema digital para el ON-OFF que es un FLIP-FLOP,
este dispositivo lo que nos va a permitir es que cuando Figura 4 Montaje Final
pulsemos el pulsador de ON, nos arroje un 1 a la salida
que son 5V y este se mantenga, de la misma manera En la figura 4, puede observar el montaje completo
cuando pulsemos el segundo pulsador nos arroje un 0, del circuito con su sección digital y de potencia que ya
0V y se mantenga. Existen diversos FLIP-FLOPS fueron explicadas en líneas anteriores, lo único
circuitos secuenciales que ofrecen diferentes importante a tener en cuenta en este punto es el R1 que
comportamientos, para nuestro modelo se ajuste un sale de la compuerta NAND Q, y llega al SCR Gate, esta
FLIP-FLOP RS compuesto por dos compuertas NAND el resistencia es la que nos permite ajustar la corriente
cual se puede observar en el siguiente diagrama (Figura para activar la conducción entre el ánodo y el katodo.
3). Para nuestro modelo tenemos en cuenta que el SCR por
medio del datasheet del fabricante especifica una
corriente de activación de 200 µA.
Con este dato procedemos a obtener el valor de R1
con respecto al sistema digital que estamos usando,
para esto realizamos un análisis simple de mallas para la
sección digital donde tenemos
V DC  V R  VGK
Figura 3 FlipFlop RS 5v  iR  1v
4v  iR
Tabla 1.
4v
Modo de Entradas Salidas R
Operación R S Q Q 200A
Prohibido 0 0 1 1 R  20000
Set 0 1 1 0
Rest 1 0 0 1 La explicación básica, de los valores, radica en que
Mantenimiento 1 1 No cambia cuando la compuerta nos arroje un 1 lógico, 5v que es el
correspondiente VDC , tendremos en cuenta la tension
En la Tabla 1, podemos observar los diferentes entre Anodo y Katodo y la respectiva resistencia, como
modos de operación, en nuestro modelo nunca los dos la corriente para activación del SCR es de 200µA,
pulsadores estarán pulsados al tiempo, ya que esta usamos este valor obteniendo un valor para la
opción no daría cambio pero no nos interesa, la cuestión resistencia de 20KΩ
es que con un pulsador activaremos y con el otro
desactivaremos, respectivamente estos serían los
estados Set y Reset observando la Salida Q como 3 RESULTADOS Y ANALISIS
resultado.
En este punto optamos por el uso de una Por medio del multimetro como instrumento de
compuerta NAND, referencia 74LS00 medición obtuvimos los siguientes datos, que mas
adelante están sustentados por fotos.
VLOAD-ON=68v
VLOAD-OFF=0v
VAK-OFF=68v
VAK-ON=120v
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VLOAD-ON: Es la tensión presente en la carga en este
caso la bombilla cuando se encuentra encendida
VLOAD-OFF: Es la tensión presente en la carga en
este caso la bombilla cuando se encuentra apagada
VAK-ON: Es la tensión presente en los terminales
anodo – katodo del scr cuando la bombilla se encuentra
encendida
VAK-OFF: Es la tensión presente en los terminales
anodo-katodo del scr cuando la bombilla se encuentra
apagada
Figura 8 (VAK-OFF)
4 CONCLUSIONES Y ANALISIS DE
RESULTADOS
A través de los resultados obtenidos a travez de la
medicion, podemos determinar:
VLOAD-OFF: 0V, nos indica que la señal se
interrumpió y no condujo hasta la carga, por tanto esta
Figura 5 (VLOAD-ON) señal llego hasta el SCR
VAK-ON: En este caso la tensión presente es de 68v,
lo que nos indica que la carga tomo la tensión necesaria
y lo demás se quedo en el SCR, llegamos a puntualizar
esto ya que realizando un análisis de mallas se obtiene
que:
VS=VAK+VL
VAK-OFF: 120v, nos indica que como la carga en este
punto esta apagada, toda la tensión se detuvo en el
SCR.
4.1 Conclusiones
 Se comprobó que el sistema de control
SCR efectivamente nos permite controlar el
paso de la corriente aunque el circuito este
alimentado por una alta tensión.
Figura 6 (VLOAD-OFF)
 Aunque en la carga no haya tensión,
debemos tener precaución por que el
circuito todavía está alimentado con la
tensión de la fuente, y toda esta tensión
hace presencia en el SCR.
 Las mediciones no fueron tan exactas
debido a que todo se manejo en
protoboard.
Figura 7 (VAK-ON)
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