Transistor SCR

SCR

Retificador Controlado se Silício o SCR, também chamado de tiristor, é um dispositivo de três terminais, chamados anodo (A), catodo (K) e gatilho (G).

Na prática, ele se comporta como um diodo retificador controlado pela porta. Mas o controle da porta não é total.

Supondo que está diretamente polarizado, ao fechar a chave, um pulso de corrente é aplicado na porta devido à descarga do capacitor. E o SCR passa a conduzir de forma permanente, independente da porta.

Para deixar de conduzir, a corrente na junção deve cair a zero, o que ocorre com correntes alternadas.

Esse tipo de controle funciona devido a uma realimentação positiva, como pode ser deduzida pelo circuito equivalente.

SCRs são componentes de baixo custo, mas o controle parcial pela porta e o trabalho com apenas um semiciclo limitam as aplicações. Podem ser usados, por exemplo, para retificar e controlar uma tensão AC que alimenta um motor de corrente contínua.

Desde que o SCR só conduz em um sentido, fica evidente sua limitação em circuitos AC, pois somente um semiciclo pode ser aproveitado.

O TRIAC resolve essa limitação, sendo equivalente a dois SCRs ligados em oposição.

O controle pela porta é parcial como no SCR. A corrente controlada deve cair a zero para o cessar da condução.

Enquanto os pulsos na porta são aplicados exatamente nos instantes de corrente de entrada nula, a saída é igual à entrada. Sem os pulsos, a saída é nula.

Nessa condição, pode funcionar como uma chave liga-desliga ou um controle tipo trem de pulsos.

Outra condição é quando os pulsos não deixam de ser aplicados, mas são defasados em relação aos instantes de corrente nula. Assim, os semiciclos são cortados, resultando numa potência menor na carga. É o controle por desvio de fase e é empregado em dimmers para iluminação. Deve ser evitado para potências altas, uma vez que as formas de onda deixam de ser senoidais, com a consequente geração de harmônicos.

GTO é abreviação de Gate Turn Off Thysistor, ou seja, opera de forma similar a um SCR, mas pode ser cortado pela porta. Ao se comutar a chave para cima, a descarga do capacitor fornece um pulso positivo e o dispositivo conduz. Se a chave é comutada para baixo, o pulso negativo proporcionado pelo indutor interrompe a condução.

A queda de tensão em um GTO é em geral maior do que a de um SCR de mesma capacidade.

GTOs são usados em aplicações de altas tensões, elevadas correntes e baixas freqüências de comutação, como em trens elétricos.

MOSFET de potência na condução o componente usa apenas portadores majoritários de carga e, assim, a capacidade máxima é definida pela taxa de dissipação de calor.

Devido à elevada impedância entre porta e fonte, forma-se um capacitor entre elas e, portanto, o circuito simples de comutação não precisa de um capacitor como os anteriores. Basta uma bateria e chave.

MOSFETs de potência podem operar com altas freqüências de comutação e requerem um mínimo de potência dos circuitos de controle.