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TIRISTORES

SUMRIO

1.0. Tiristores.................................................................................................... 4

1.1. Introduo.................................................................................................. 4

1.2. DIAC.......................................................................................................... 4

1.3. SCR........................................................................................................... 5

1.3.1. Tipos de SCR................................................................................. 6

1.4. TRIAC........................................................................................................ 7

1.5. LASCR....................................................................................................... 8

1.6. SCS........................................................................................................... 9

1.7. UJT.......................................................................................................... 10

1.7.1. Construo................................................................................... 10

1.8. PUT...........................................................................................................11

1.9. GTO......................................................................................................... 12


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1.9.1. Introduo....................................................................................... 12

Referncias Bibliogrficas........................................................................... 13

1-TIRISTORES

1.1Introduo aos Tiristores

O nome tiristor engloba uma famlia de dispositivos semicondutores

que operam em regime chaveado, tendo em comum uma estrutura de

quatro camadas semicondutoras numa seqncia p-n-p-n, apresentando

um funcionamento biestvel.

So Componentes bsicos da Eletrnica Industrial compostos de

dois, trs ou quatro terminais e conduzem em uma ou duas direes. So

utilizados para chaveamento de grandes Cargas, como motores,

eletroms, aquecedores, convertendo CA em CC, CC em CA, gerandopulsos de controle para outros tiristores.

1.2. DIAC

O Diodo de quatro camadas bilateral (DIAC = Diode AC) um

dispositivo da classe dos tiristores, formado por quatro camadas que

podem conduzir nos dois sentidos quando a tenso aplicada, com

qualquer polaridade, ultrapassar um determinado valor chamado de

tenso (corrente) de avalanche, voltando a cortar quando a tenso

(corrente) cair abaixo de um valor chamado de tenso ( corrente ) de

manuteno (IH). Na figura abaixo temos o aspecto fsico, simbologia,

estrutura e a curva caracterstica do DIAC.


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Fig.1

1.3. SCR

SCR (do ingls Silicon Controlled Rectifier - Retificador Controlado

de Silcio) um componente eletrnicosemicondutor de quatro camadas

da famlia dostiristores. Composto, geralmente, por trs terminais, dois

dos quais denominadosanodo (A) ecatodo(K), formam umdiodo bipolar,

e no terceiro terminal (que usado para controle), denominado gatilho

(Porta ou Gate), se aplica um pulso que provoca o "disparo" dodispositivo. Assim como o diodo de quatro camadas unilateral, o SCR tem

trs regies de operao: bloqueio reverso, bloqueio direto e a conduo

aps o disparo. Em seu estado normal o SCR bloqueia a passagem de

corrente (ou tenso) entre os seus dois terminais (anodo e catodo), porm

quando o Gate submetido a uma tenso apropriada, a corrente passar

livremente, levando a carga ao estado ligado (ON) se a tenso nos dois

terminais do componente for invertida o mesmo ir assumir um estado de

alta impedncia novamente, no podendo mais ser ativado com uma

tenso no Gate.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Semicondutorhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Tiristorhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Anodohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Catodohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Diodohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Diodohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Catodohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Anodohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Tiristorhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Semicondutor


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Simbologia

Fig.2

1.3.1. Tipos de SCR


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Fig. 3. SCR com encapsulamentos tipo rosca e tipo disco para altas potncias

1.4. TRIAC

Um TRIAC, ou TRIode for Alternating Current um componente

eletrnico equivalente a dois retificadores controlados de silcio (SCR)

ligados em antiparalelo e com o terminal de disparo (gate) ligados juntos.

Este tipo de ligao resulta em uma chave eletrnica bidirecional que

pode conduzir a corrente eltrica nos dois sentidos. O TRIAC faz parte dafamlia de transistores de potncia.

Um TRIAC pode ser disparado tanto por tenso positiva quanto

negativa aplicada no eletrodo de disparo (gate). Uma vez disparado, o

dispositivo continua a conduzir at que a corrente eltrica caia abaixo do

valor de corte, como o valor da tenso final da metade do ciclo de uma

corrente alternada. Isto torna o TRIAC um conveniente dispositivo de

controle para circuitos de corrente alternada (CA), que permite acionar


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grandes potncias com circuitos acionados por correntes da ordem de

mA.

Tambm podemos controlar o incio da conduo do dispositivo,

aplicando um pulso em um ponto pr-determinado do ciclo de corrente

alternada, o que permite controlar a porcentagem do ciclo que estar

alimentando a carga (tambm chamado de controle de fase).

O TRIAC de baixa potncia utilizado em vrias aplicaes como

controles de potncia para lmpadas dimmers, controle de velocidade

para ventiladores entre outros. Contudo, quando usado com cargas

indutivas, como motores eltricos, necessrio que se assegure que oTRIAC seja desligado corretamente, no final de cada semi-ciclo de

alimentao eltrica. Para circuitos de maior potncia, podemos utilizar

dois SCRs ligados em antiparalelo, o que garante que cada SCR estar

controlando um semi-ciclo independente, no importando a natureza da

carga.

Fig. 4

Na figura 4 temos um circuito para controlar a intensidade da luz de

uma lmpada incandescente utilizando um TRIAC (TIC226D).


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Fig. 5

1.5. LASCR

Os LASCR ou Light Activated SCR so diodos controlados de

silcio, ou seja, SCRs, que podem ser disparados pela luz. Seu princpio

de funcionamento simples: todas as junes semicondutoras so

sensveis luz, que pode liberar portadores de carga e com isso aumentar

a conduo dos dispositivos. Os SCRs comuns no so afetados pela luz,

por estarem encerrados em invlucros opacos. No entanto, no caso dos

LASCRs, os invlucros so dotados de uma janela que possibilita a

incidncia de luz nas junes. Com isso, a luz provoca um aumento na

corrente de disparo at o momento de ocorrer a comutao.

Fig. 6


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1.6. SCS Silicon Controlled Switch

A chave controlada de silcio, da mesma forma que o SCR,possui quatro camadas PNPN, cujas caractersticas so idnticas, exceto

por possuir dois Gates, fazendo com que todas as regies sejamacessveis atravs de um circuito externo.

Fig. 7

O SCS tem duas vantagens sobre o SCR.

Primeira, em virtude das duas regies de gate serem acessveis,elas podem ser polarizadas de forma independente.

Segunda, uma vez que pode haver um controle das duasjunes (uma N e outra P), pode-se efetivamente desligar o SCS sem anecessidade de reduzir a tenso ou corrente de trabalho. Desta forma oSCS efetivamente uma chave eletrnica.

Gate/anodo: liga-desliga o dispositivoLigar pulso negativoDesligar pulso positivo

O gate/catodo opera de forma idntica ao SCR.A figura a seguir mostra o aspecto do SCS BRY62 fabricado pela Philips .

Fig. 8


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Valores tpicos:IGA = 10mAIGK= 1mA

VAK= 70V

Vantagens do SCS sobre o SCR:tempo de comutao menor (daordem de 1 a 10s); situao de disparo mais previsvel; melhorsensibilidade.

Desvantagens: menor corrente, potncia e tenso (tenso tpicada ordem de 100V; corrente tpica da ordem de 10 a 300mA e potnciatpica da ordem de 100 a 500mW).

1.7. UJT TRANSISTOR DE UNIJUNO.

O UJT um dispositivo semicondutor que possui uma regio deresistncia negativa em sua caracterstica e pertencente famlia dostiristores.

1.7.1 Construo

Como o prprio nome indica, o UJT possui apenas uma juno PN.Sua construo simples e consiste de uma barra de materialsemicondutor do tipo N (levemente dopada), onde foi incrustado um gro

de material semicondutor do tipo P (altamente dopado). As bases B1 e B2so ligadas na barra N e o emissor E, ao material tipo P.

Fig. 9

Fig. 10


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1.8. PUT Transistor de Unijuno Programvel

O transistor Unijuno programvel (PUT) um UJT no qual o valor

de h (Razo Intrnseca de disparo) pode ser imposta atravs de resistores

externos. A sua estrutura anloga de um SCR, tendo, porm o gate na

regio N prxima do anodo. A Fig.11 mostra a estrutura, smbolo e circuito

equivalente de um PUT.

Fig. 11

1.9. GTO Gate Turn-Off Thyristor

1.9.1 IntroduoA maioria dos tiristores s se desliga quando a corrente cai abaixo

da corrente de manuteno, o que exige circuitos especiais de

desligamento em certos casos. O GTO permite o desligamento pelo gate,

por pulso negativo de alta corrente, da o nome (Gate Turn Off,

desligamento pelo gate). Estruturalmente, similar ao SCR, mas a

dopagem e a geometria da camada do gate permite minimizar o sobre-

aquecimento durante o desligamento (o que destruiria um SCR). O

desligamento feito em geral atravs de descarga de um capacitor. O

GTO, embora tenha sido criado no incio da dcada de 60, foi pouco

utilizado no incio por problemas de fraco desempenho. Com o avano da

tecnologia de construo de dispositivos semicondutores, novas solues

foram encontradas para aprimorar tais componentes, que hoje ocupam

significativa faixa de aplicao, especialmente naquelas de elevada

potncia, uma vez que esto disponveis dispositivos para 5000V, 4000A.


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Fig. 12. Smbolo, processos de chaveamento e estrutura interna de GTO.

Referncias Bibliogrficas

http://pt.wikipedia.org/wiki/SCR

http://www.electronica-pt

http://www.gta.ufrj.br/grad/01_1/gto/

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAALcsAJ/tiristores-apostila

http://newtoncbraga.com.br/index.php/almanaque/1300-alm203.html

httpjosematiaspteletrwp-contentuploadstiristdoc

http://www.eletronica24h.com.br/Apostilas/Eletronica%20Industrial%203.pdf

http://www.colegiopelicano.com.br/eletronica/apostilas/Eletronica%20Industrial%20UJT.pdf

ALBUQUERQUE, R.O; SEABRA, A.C. Utilizando Eletrnica. 1. ed, pg.129-145 So Paulo:

rica, 2009.

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