tiristores LAB_EI_CAP03

TIRISTORES

O tiristor é um importante dispositivo semicondutor utilizado na eletrônica industrial. O nome tiristor é dado à uma família de semicondutores de 4 camadas pnpn com três junções e três terminais anodo (A), catodo (K) e gate (G).

O componente principal da família dos tiristores é o SCR, que por ter uma aplicação muito grande em eletrônica de potência, recebe em muitas bibliografias a denominação de tiristor. Deve-se, portanto, considerar que: todo SCR é um tiristor mas, nem todo tiristor é um SCR. Neste item estuda-se as características de funcionamento de alguns tiristores, principalmente o SCR.

1 - SCR (SILICON CONTROLLED RECTIFIER):

O SCR, como o próprio nome diz, é um dispositivo de controle de potência composto por uma estrutura de 4 camadas, com três treminais, como é mostrado na figura 1.

Quando VA<VK, a junção j2 fica diretamente polarizada mas, j1 e j3 reversamente polarizadas ficando o SCR, reversamente polarizado.

O SCR pode ser analisado através da analogia de 2 transistores complementares pnp-npn, como mostrado na figura 2.

IC α ____ IE

α1 . IG + ICBO1+ ICBO2
IA =
________________________

1 - (α1 + α2)

Antes da aplicação do pulso no gate existem apenas pequenas correntes de fuga devido ao movimento de alguns elétrons-livres no corpo do componente. (ICBO1 E ICBO2).

Um simples pulso no gate, incrementa a corrente que por sua vez incrementará a1 e a2. Este incremento fará com que IA aumente. Assim existe uma realimentação positiva. Se (a1+a2) tender a 1, a corrente IA tenderá para o infinito. Com esta realimentação, não é mais necessário a manutenção do pulso no gate do SCR. Esta “auto-realimentação” levará os dois transistores à saturação, fazendo com que o mesmo passe a conduzir uma corrente IAK (que geralmente é uma corrente de carga).

Em condições transitórias, capacitâncias transitórias das junções, mostradas na figura 3, influenciam nas