¿Cómo funciona un diodo SCR?

En este artículo, le enseñaremos sobre el funcionamiento y las aplicaciones de los SCR (rectificadores controlados por silicio), incluido cómo funcionan los diodos SCR, sus usos y cómo activarlos e impulsarlos correctamente. Comprender estos conceptos es esencial para utilizar eficazmente los SCR en diversas aplicaciones electrónicas y de control de potencia.

¿Cómo funciona un diodo SCR?

Un diodo SCR, también conocido como rectificador controlado por silicio (SCR), es un tipo de dispositivo semiconductor que se utiliza para conmutar y controlar la energía eléctrica. Funciona como un rectificador que se puede encender y apagar aplicando una señal de puerta. El SCR consta de cuatro capas de material semiconductor que forman tres uniones (J1, J2, J3), que crean dos transistores dispuestos en un circuito de retroalimentación regenerativa.

A continuación se ofrece una descripción básica de cómo funciona:

• Estado de bloqueo directo: cuando el SCR está en estado de bloqueo directo, se comporta como un circuito abierto. El voltaje aplicado entre el ánodo y el cátodo no permite que fluya la corriente.
• Activación: cuando se aplica un pequeño voltaje al terminal de la compuerta, permite que la corriente fluya entre el ánodo y el cátodo, activando el SCR.
• Conducción: una vez activado, el SCR permanece encendido incluso si se elimina la señal de la compuerta, siempre que el voltaje ánodo-cátodo permanezca por encima de un cierto nivel (voltaje de ruptura).

¿Cómo funcionan los SCR?

Los SCR funcionan controlando el flujo de corriente eléctrica en un circuito a través de un proceso llamado activación. Cuando un SCR está en su estado apagado (modo de bloqueo directo), no fluye corriente entre el ánodo y el cátodo. Para encenderlo:

1. Señal de puerta: aplique una pequeña corriente o voltaje al terminal de la puerta. Esta señal inicia el proceso de conducción al reducir la impedancia de la unión.
2. Voltaje directo: asegúrese de que el voltaje entre el ánodo y el cátodo sea suficiente (por encima del voltaje de ruptura). Esto permite que el SCR funcione y permanezca activo.
3. Latch-On: Una vez que el SCR está conduciendo, permanece en estado encendido hasta que la corriente que fluye a través de él cae por debajo de cierto nivel (corriente de mantenimiento). Esta característica permite que los SCR actúen como interruptores.

¿Para qué se utiliza el diodo SCR?

Los diodos SCR se utilizan en una variedad de aplicaciones donde se requiere rectificación y conmutación controladas de alta potencia. Los usos típicos incluyen:

• Control de potencia: en dispositivos como atenuadores de luz y controladores de velocidad de motores, los SCR regulan la cantidad de potencia entregada a la carga.
• Control de fase: se utilizan en rectificadores controlados por fase para ajustar el voltaje de CA para aplicaciones como elementos calefactores y motores.
• Protección contra sobretensiones: Los SCR se emplean en protectores contra sobretensiones para bloquear picos de tensión y proteger componentes electrónicos sensibles.

¿Cómo activar SCR?

Para activar un SCR, siga estos pasos:

1. Aplique voltaje de puerta: Conecte un pequeño voltaje o corriente al terminal de puerta del SCR. Esta señal debería ser suficiente para polarizar directamente la unión de la puerta.
2. Asegure el voltaje ánodo-cátodo: asegúrese de que el voltaje entre el ánodo y el cátodo sea mayor que el voltaje de ruptura. Esta condición es necesaria para que el SCR comience a funcionar.
3. Mantener la conducción: una vez activado, el SCR permanecerá encendido incluso si se elimina la señal de la compuerta, siempre que el voltaje ánodo-cátodo permanezca por encima del voltaje de ruptura y la corriente permanezca por encima de la corriente de mantenimiento.

¿Cómo conducir un SCR?

Conducir un SCR implica gestionar las condiciones de activación y retención para garantizar un funcionamiento confiable. He aquí cómo hacerlo:

1. Circuito de activación: Diseñe un circuito que proporcione la corriente o el voltaje de compuerta necesarios para activar el SCR. Esto podría implicar el uso de un generador de impulsos o una señal de control.
2. Fuente de alimentación: asegúrese de que la fuente de alimentación proporcione el voltaje adecuado a través del ánodo y el cátodo para mantener la conducción después del disparo.
3. Gestión del calor: implemente medidas adecuadas de disipación de calor, como disipadores de calor, para manejar el calor generado por el SCR durante el funcionamiento.

Esperamos que este artículo le haya ayudado a conocer el funcionamiento y las aplicaciones de los SCR, incluido cómo funcionan los diodos SCR, sus usos y los métodos para activarlos y controlarlos. Creemos que esta explicación proporciona una comprensión clara de la funcionalidad SCR y cómo utilizarla eficazmente en sus circuitos.