GUÍA DE PRÁCTICA 1.1 Tema: Circuitos con SCR

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LABORATORIO DE ELECTRÓNICA INDUSTRIAL 

GUÍA DE PRÁCTICA 1.1

Tema: Circuitos con SCR

Docente: Wellington Zambrano

               Alumnos: Luis Escobar

                                             Fecha de entrega: 24/ 07 /2020

1. Tema:

Circuitos básicos con SCR

1. Objetivo general:

Montar dos circuitos básicos con un SCR y determinar su funcionamiento.

1. Objetivos específicos: 

• Armar un circuito con carga en DC y un circuito con carga en AC.
• Comprender el método de disparo o activación del SCR
• Determinar las formas de desactivación del SCR

1. Materiales y equipos: 

Materiales:

• 2 resistencias de 1K Ω
• 2 Leds
• 2 pulsadores
• 1 SCR
• 1 fuente de 12 Vcc
• 1 foco incandescente con boquilla
• 1 enchufe con cable
• 2 lagartos

Herramientas:

• Multímetro
• Pinza
• Protoboard
• Cables para conexión (UTP o jumpers preensamblados)

1. Marco teórico

Transistores

El rectificador controlado de silicio (en inglés SCR: Silicón Control led Rectifier) es un tipo de tiristor formado por cuatro capas de material semiconductor con estructura PNPN o bien NPNP. El nombre proviene de la unión de Tiratrón (tyratron) y Transistor. (Raffino, 25 de junio de 2020)

Un SCR posee tres conexiones: ánodo, cátodo y gate (puerta). La puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo. Funciona básicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la corriente en un solo sentido. Mientras no se aplique ninguna tensión en la puerta del SCR no se inicia la conducción y en el instante en que se aplique dicha tensión, el tiristor comienza a conducir. Trabajando en corriente alterna el SCR se des excita en cada alternancia o semiciclos. Trabajando en corriente continua, se necesita un circuito de bloqueo forzado, o bien interrumpir el circuito.[pic 4]

El pulso de conmutación ha de ser de una duración considerable, o bien, repetitivo si se está trabajando en corriente alterna. En este último caso, según se atrase o adelante el pulso de disparo, se controla el punto (o la fase) en el que la corriente pasa a la carga. Una vez arrancado, podemos anular la tensión de puerta y el tiristor continuará conduciendo hasta que la corriente de carga disminuya por debajo de la corriente de mantenimiento (en la práctica, cuando la onda senoidal cruza por cero)[pic 5]

Cuando se produce una variación brusca de tensión entre ánodo y cátodo de un tiristor, éste puede dispararse y entrar en conducción aun sin corriente de puerta. Por ello se da como característica la tasa máxima de subida de tensión que permite mantener bloqueado el SCR. Este efecto se produce debido al condensador parásito existente entre la puerta y el ánodo.

Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia, en el campo del control, especialmente control de motores, debido a que puede ser usado como interruptor de tipo electrónico.

Parámetros del SCR

VRDM: Máximo voltaje inverso de cebado (VG = 0)

VFOM: Máximo voltaje directo sin cebado (VG = 0)

IF: Máxima corriente directa permitida.

PG: Máxima disipación de potencia entre compuerta y cátodo.

VGT-IGT: Máximo voltaje o corriente requerida en la compuerta (G) para el cebado

IH: Mínima corriente de ánodo requerida para mantener cebado el SCR

dv/dt: Máxima variación de voltaje sin producir cebado.

di/dt: Máxima variación de corriente aceptada antes de destruir el SCR

1. Procedimiento

• Verificar las características técnicas del SCR con el respectivo datasheet y llenar la Tabla 1.
• Conectar los elementos siguiendo el diagrama de la Figura 1.

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Figura 1. Circuito de operación de un SCR con carga en CC

• Medir y tabular todos los parámetros indicados en la Tabla 2.
• Contestar las Preguntas 1 y 2 del cuestionario.
• Conectar los elementos siguiendo el diagrama de la Figura 2.

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Figura 2. Circuito de operación de un SCR con carga en CA.

• Utilizar el osciloscopio y comprobar el funcionamiento del circuito. Capturar la imagen y utilizarla para la sección de fotografías en anexos.
• Contestar todas las Preguntas 3 y 4 del cuestionario.

1. Cuestionario

1. ¿Cómo se dispara o activa un SCR?

Entre el ánodo y el cátodo circulará una corriente, pero el SCR solo es capaz de poder soportar una determinada corriente

1.   ¿Por qué en el circuito con CC el LED de la carga se mantiene encendido una vez activado el SCR?

El tiristor se comporta como un circuito abierto hasta que activa su compuerta (GATE) con un pulso de tensión que causa una pequeña corriente. (se cierra momentáneamente el interruptor S). El tiristor conduce y se mantiene conduciendo, no necesitando de ninguna señal adicional para mantener la conducción.

1. ¿En el circuito con carga en CA, qué sucede con el foco en el momento de activar la señal de disparo al SCR?

Se prende el foco al pulsar ya que el foco está conectado al Anodo de SCR 

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