El SCR (Silicon Controled Rectifier)
El SCR o Silicon Controled Rectifier es un dispositivo triterminal (A o ánodo, C o cátodo y G o gate o puerta de control) muy similar al diodo de cuatro capas descrito en la anterior sección, pero que posee una entrada adicional (G) que permite disparar el dispositivo antes de alcanzar la VBO.
En la figura 12.8.a se muestra el símbolo del SCR y en la figura 12.8.b su modelo a nivel transistor.
En el modelo a nivel de transistor se observa claramente que al introducir una corriente por la línea G se produce la conducción de los transistores, es decir, el disparo del dispositivo sin ser necesario alcanzar la VBO.
La figura 12.9 permite ver claramente como las características del SCR varían con la corriente de su puerta cuyos valores son del orden de miliamperios o inferiores.
A continuación se detallan algunos parámetros característicos de los SCR.
- Tiempo de conducción (Turn-on Time). Tiempo de duración mínima de la tensión de disparo para pasar el SCR de bloqueo a conducción. Este tiempo tiene dos componentes: TON = td + tr, siendo td el tiempo de retraso (delay time) y tr el tiempo de subida (rise time). Por ejemplo, el 2N5060 tiene el TON = td + tr = 3 µs + 0.2 µs = 3.2 µs.
- Tiempo de corte (Turn-off Time). Tiempo que el SCR puede permanecer por debajo de las condiciones de mantenimiento. El 2N5060 tiene un TOFF = tq de 10 µs.
- Máxima corriente de conducción. Máxima corriente eficaz que puede circular por el SCR durante el estado de conducción. Para el 2N5060, la IT(rms) = 0.8 A.
- Velocidad crítica de elevación. Variaciones muy rápidas de tensión entre el ánodo y cátodo en un SCR pueden originar un disparo indeseado.
Para evitar este problema, la variación de tensión ánodo-cátodo no debe superar un valor conocido como velocidad crítica de elevación (dv/dt); si se supera este valor, además de producir el disparo, puede llegar a deteriorar el dispositivo. El 2N5060 tiene un dv/dt=30V/µs.
A veces transitorios en las líneas de alimentación pueden originar problemas de comportamiento del SCR al ser superado su velocidad crítica de elevación.
Los circuitos de protección contra transitorios de corriente (figura 12.10.a) y transitorios de tensión (figura 12.10.b) evitan este indeseado disparo. Básicamente, son filtros basados en RC o inducciones que eliminan esas señales espurias.
Tut_rectificador_gobernado_silicio_SCR.asp
