Definindo parâmetros SCR

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 SCR

2.1.1 Forma Construtiva

Sendo um dos tiristores mais utilizado, é formado por 4 camadas semicondutoras (PNPN).

Conforme figura 1, o SCR possui três portas: anodo (A), catodo (K) e gate (G).

Figura 1: Simbologia SCR

Fonte: http://www.camacho.eng.br/Tiristores.htm

2.1.2 Funcionamento

Seu principio básico de funcionamento consiste em aplicar um sinal ao gate para que o tiristor entre em modo de condução, sendo assim capaz de dar passagem a uma alta corrente desde que esteja dentro dos limites de especificação de potência.

Sendo um tiristor unidirecional, ou seja, conduz apenas para um sentido, o SCR trabalha com dois modos de operação:

Modo A - Modo de condução: A resistência do tiristor entre anodo e catodo é muito pequena, na faixa de algumas dezenas de Ohms deste modo o tiristor opera como uma chave fechada.

Modo B - Modo de corte: A resistência do tiristor é muito alta, na faixa de centenas de Mega Ohms. Deste modo o tiristor opera como uma chave aberta.

Figura 2: Funcionamento SCR

Fonte: http://www.camacho.eng.br/Tiristores.htm

2.1.3 Método de disparo

Disparo pela porta: a porta de disparo de um SCR é equivalente a um diodo, por isso sua tensão de disparo é de aproximadamente 0,7V. Para isso é necessário uma corrente mínima de disparo, valor este presente no datasheet do componente.

Dado sua condução se faz necessário eliminar a corrente entre o anodo e catodo para seu desligamento.

Tensão de disparo: Caso a tensão entre os terminais anodo e catodo seja maior que a tensão de disparo, o SCR passa a conduzir, mesmo sem o pulso no gate.

Sobre temperatura: Uma alta temperatura aumenta o número de pares elétrons-lacunas no semicondutor, provocando maior corrente de fuga, o que pode levar o SCR a condução.

2.1.4 Parâmetros

Segue abaixo os parâmetros a serem observados para um funcionamento correto de um SCR:

Parâmetros do SCR Definição

TENSAO DE PICO INVERSA - Vrom Máximo valor permitido para a tensão de polarização inversa.

TENSAO DE BLOQUEIO DE PICO DIRETA - Vfxm Tensão máxima instantânea que não comutara o SCR

CORRENTE MEDIA DIRETA - If(Av) Valor máximo da corrente sobre o SCR durante a condução.

CORRENTE DE FUGA INVERSA E DIRETA MAXIMA - Irx.Ifx Máxima corrente de fuga permitida.

CORRENTE DE DISPARO DA PORTA - Igt Valor mínimo de corrente do gate que garante o disparo do SCR.

TENSÃO DE DISPARO DA PORTA - Vgt Valor mínimo de tensão do gate que garante o disparo do SCR.

TENSÃO DA PORTA DE PICO INVERSA - Vgrm Máxima tensão inversa permitida na porta.

POTENCIA DE PORTA DE PICO - Pgm Valor máximo permitido da dissipação de potencia na porta.

CORRENTE DE MANUTENÇÃO - Ih Corrente direta abaixo da qual o SCR deixa de conduzir.

Tabela 1: Parâmetros do SCR

Fonte: O autor

2.1.5 Aplicação

Sua principal aplicação é para controlar grandes quantidades de potências CA ou CC com uma baixa potência de comando. São aplicados em controles de relés e motores, fontes de tensão reguladas, inversores CC-CA, variadores de frequência, carregadores de bateria, controles de iluminação.

2.1.5.1 Disparo AC com SCR

No circuito da figura abaixo, enquanto o SCR não entra em condução, a tensão da fonte permanece sobre ele. Para disparar o SCR é necessário atravessar pelo gate uma corrente superior a corrente mínima de disparo. Dado sua condução, é necessário o desligamento do circuito para o SCR deixar de conduzir.

Figura 3: Disparo AC com SCR

Fonte:http://www.monografias.com/trabajos78/dispositivos-control/dispositivos-control2.shtml

2.2 DIAC

2.2.1 Forma Construtiva