1Tiristores

2Diodo Shockley

um diodo de quatro camadas tambm

chamado de diodo PNPN.

3Diodo Shockley

O diodo ir conduzir se uma tenso de

ruptura atingida e bloquear se a corrente

cai abaixo de um limite inferior:

4DIAC

Como o diodo Shockley unidirecional em

corrente, uma extenso para uso em tenso

alternada o DIAC.

5SCR - O semicondutor

Consiste de uma pastilha de silcio com

junes PNPN:

6O semicondutor

A aplicao de uma pequena tenso entre o gatilho e o catodo ir fazer com que o transistor inferior entre em conduo devido corrente em sua base. Este por sua vez causar a conduo do transistor superior, o qual ir fornecer a corrente de base do transistor inferior, fazendo com que este no necessite mais da tenso de gatilho.

A corrente de gatilho muito menor que a a corrente entre catodo e anodo do SCR, realizando assim uma amplificao.

7Seleo do SCR

A escolha do SCR baseia-se na tenso

mxima direta que o mesmo ser

submetido, de tal modo que o mesmo s

seja disparado quando da aplicao da

tenso de gatilho.

Os demais parmetros so a corrente de

conduo e a tenso mxima reversa.

8Bloqueio do SCR

Nota-se que o SCR pode ser bloqueado

curto-circuitando-se o gatilho com o catodo

ou pela aplicao de uma tenso negativa de

gatilho, forando o transistor inferior a

cortar.

Estas prtica no so usuais, pois toda a

corrente de anodo ir fluir pela base do

transistor inferior.

9O Gate-Turn-Off thyristor

GTO

Uma soluo para uso do bloqueio

alternativo o GTO. Mesmo assim, a

corrente de gatilho para o bloqueio da

ordem de 20% da corrente de anodo.

10

Identificao dos terminais

Com um ohmmetro pode-se identificar os

terminais gatilho e catodo pela medio de

continuidade desses terminais.

Nas demais configuraes dos terminais a

leitura deve apresentar descontinuidade.

11

Identificao dos terminais

Em grandes SCRs um resistor colocado

entre o gatilho e o catodo para evitar falso

disparo. Neste caso o SCR necessita de uma

maior corrente para seu disparo.

Neste caso o mesmo ir apresentar

continuidade nos dois sentidos do gatilho

para catodo.

12

Circuitos de teste

Serve para disgnstico e entendimento da

operao do SCR.

13

Circuitos de teste

O resistor de carga deve garantir a corrente

de sustentao para que o SCR permanea

em conduo quando o sinal de gatilho

cessar.

Valores tpicos da corrente de sustentao

(IL) esto na faixa de 1 a 50 mA.

14

Circuitos de teste

A tenso mxima de bloqueio direto

testada aumentando-se a tenso CC de

alimentao at que o SCR entre em

conduo.

Pode-se testar o dv/dt mximo com um

gerador de pulsos de tenso at que o

mesmo conduza.

15

Circuitos de teste

Um outro circuito prtico de teste do SCR

inclui um motor CC como carga:

16

Aplicaes

Os SCRs so aplicados principalmente em

corrente alternada, e, neste caso, sua

comutao natural (bloqueia quando a

corrente atinge a corrente de manuteno).

17

Disparo

No circuito a seguir, o diodo inserido para

evitar corrente reversa no gatilho. O SCR

entra em conduo quando a tenso da fonte

torna-se positiva.

18

Disparo

Um ngulo de disparo diferente de zero

pode ser conseguido inserindo-se uma

resistncia entre a fonte e o gatilho:

19

Disparo

A limitao do circuito anterior que o

mesmo s pode gerar ngulos de disparo at

metade de um semi-ciclo.

20

Disparo

Uma soluo causar um deslocamento de

fase com um capacitor:

21

Disparo

Para o controle de motores industriais

normalmente utiliza-se um transformador

de pulso para isolar o circuito de disparo.

22

Disparo

Nos circuitos retificadores os circuitos de

disparo devem ter referncias diferentes.

23

TRIAC

Como os SCRs so unidirecionais em

corrente, teis para aplicaes em CC, se

dois deles forem conectados em antiparalelo

tem-se um novo dispositivo chamado de

TRIAC.

24

TRIAC

Praticamente todas as caractersticas dos

SCRs aplicam-se aos TRIACs.

So aplicados em baixas potncias. Uma

aplicao tpica em dimmers:

25

TRIAC

Como os TRIACs normalmente no

disparam em tenses simtricas, o que causa

o aparecimento de harmnicas indesejveis.

Para formas de onda simtricas, somente

harmnicos mpares esto presentes, caso

contrrio, harmnicos pares podem vir

acompanhados de harmnicos mpares.

26

TRIAC

Para reduzir o contedo de harmnicos, um

DIAC inserido no circuito de gatilho,

fazendo com que somente harmnicos

mpares estejam presentes na forma de onda

na carga:

27

TRIAC

Deve-se lembrar que os terminais no so

intercambiveis, ou seja, o TRIAC deve ser

conectado

28

Opto tiristores

Os SCRs e TRIACs so tambm

construdos com disparo por luz.

29

Chaves controladas de silcio

SCS

Se a base do transistor superior de um SCR

for conectada a um terminal externo, tem-se

um SCS.

30

SCS

O SCS permite a utilizao da comutao

forada para bloqueio do mesmo:

31

Tiristores controlados por

MOSFET

Os MCTs permitem a reduo do nvel de

corrente necessrio para o disparo do SCR.

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MCT

Uma tenso positiva entre gatilho e catodo

ir disparar o MCT pela conduo do

MOSFET superior.

Uma tenso negativa entre gatilho e anodo

ir bloquear o MCT pela conduo do

MOSFET inferior.

33

MCT

O MCT uma verso do IGBT, que

permanece em conduo mesmo na

ausncia do pulso de gatilho.