Disparo de tiristores ou disparo SCR

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O SCR ou tiristor é um tipo de dispositivo semicondutor e é especialmente projetado para uso em aplicações de comutação de alta potência. A operação deste dispositivo pode ser feita em um modo de comutação e atua como um interruptor. Quando o SCR é acionado por seu terminal de porta na transmissão, ele fornecerá a corrente constantemente. Ao projetar um circuito SCR ou tiristor, deve ser necessária uma concentração especial para ativar o circuito. O funcionamento de toda a região do circuito SCR depende principalmente da forma de seu disparo. Este artigo discute diferentes métodos de disparo de SCR ou métodos de ativação de SCR ou de disparo de tiristores. Existem diferentes métodos de disparo disponíveis com base em várias entidades que incluem temperatura, voltagem, etc. Vamos discutir alguns deles que são frequentemente usados ​​no disparo de SCR.

O que é SCR Triggering?

Sabemos que o retificador controlado de silício (SCR) ou tiristor inclui dois estados estáveis, a saber, condução direta e bloqueio direto. O método de disparo SCR pode ser definido como, quando o SCR está mudando do estado de bloqueio direto para o estado de condução direta, o que significa do estado DESLIGADO para o estado LIGADO, então é denominado como Métodos de ativação de SCR ou acionamento de SCR.




retificador controlado por silicone

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Métodos de acionamento SCR

O disparo SCR depende principalmente de diferentes variáveis, como temperatura, alimentação de tensão, corrente de porta, etc. Quando a tensão é aplicada ao silício controlado retificador , se o terminal de ânodo pode ser feito + ve em relação ao cátodo, então o SCR se transforma em desvio de encaminhamento. Portanto, este tiristor entra no estado de bloqueio direto.



scr-triggering-circuit

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Isso pode ser ativado para o modo de condução e é executado usando qualquer tipo dos métodos SCR Turn ON. Existem diferentes métodos para ativar o SCR, que incluem o seguinte.

  • Disparo de tensão direta
  • Disparo de temperatura
  • dv / dt Triggering
  • Light Triggering
  • Gate Triggering

Disparo de tensão direta

Este tipo de método de disparo é usado principalmente para aumentar a tensão entre o ânodo e o cátodo. Para que a largura da camada de depleção possa ser aumentada e aumentar a tensão de aceleração de portadores de carga minoritários na junção J2. Além disso, isso pode levar a um avalanche avalanche da junção J2 em uma sobretensão de interrupção direta.

Neste estágio, o retificador controlado por silício pode mudar para o modo de condução e, portanto, um grande fluxo de corrente com uma queda menor de tensão estará lá. Em todo o estado de disparo no SCR, a faixa de queda de tensão de encaminhamento é de 1 a 1,5 volts no SCR. Isso pode ser amplificado usando a corrente de carga.


Na prática, este método não pode ser usado, pois requer uma voltagem anódica extremamente alta para o catodo. Uma vez que a tensão é mais alta do que a sobretensão de interrupção, ela oferece correntes extremamente grandes. Isso pode causar danos ao tiristor. Portanto, na maioria das situações, esse tipo de método de disparo de SCR não pode ser usado.

Disparo de temperatura

Esse tipo de acionamento ocorre principalmente por causa de algumas circunstâncias. Pode aumentar as respostas repentinas e, em seguida, seus resultados devem ser anotados enquanto o elemento de qualquer método de design.

O acionamento da temperatura dos tiristores ocorre principalmente quando a tensão através da junção J2, bem como a corrente de fuga, podem aumentar a temperatura da junção. Quando a temperatura aumenta, a corrente de fuga aumenta.

Esse método de aumento pode ser adequado para ativar o tiristor, embora tenda a acontecer simplesmente quando a temperatura do dispositivo estiver alta.

dv / dt Triggering

Neste tipo de disparo, sempre que o SCR está em polarização de encaminhamento, então duas junções como J1 e J3 estão em polarização de encaminhamento e a junção J2 estará em polarização reversa. Aqui, a junção J2 funciona como um capacitor por causa da carga existente na junção. Se o 'V' é a tensão através do SCR, então a carga (Q) e a capacitância podem ser escritas como

ic = dQ / dt

Q = CV

ic = d (CV) / dt = C. dV / dt + V.dC / dt

Quando dC / dt = 0

ic = C. dV / dt

Assim, conforme a mudança da taxa de voltagem através do SCR se transforma em alta ou baixa, o SCR pode disparar.

Light Triggering

Quando o SCR é acionado com a radiação de luz é denominado LASCR ou SCR ativado por luz. Este tipo de disparo é usado para conversores que são controlados por fase nos sistemas HVDC. Nesta técnica, as emissões de intensidade e luz com comprimento de onda adequado podem atingir a junção J2.

disparador de luz

disparador de luz

Esses tipos de tiristores incluem uma posição dentro da camada P. Assim, conforme a luz incide nesta posição, os pares de elétron-buraco podem ser produzidos na junção J2 para fornecer portadores de carga extras nas pontas da junção para acionar o tiristor.

Gate Triggering

O disparo de porta é um método eficiente e mais comumente usado para disparar o tiristor ou SCR. Como o tiristor está em polarização direta, uma ampla tensão no terminal da porta adiciona alguns elétrons à junção J2. Isso afeta a amplificação da corrente de saída reversa e, portanto, a quebra da junção J2 ainda na tensão será menor do que o VBO.

Com base no tamanho do tiristor, a corrente da porta mudará de alguns mA para 200 mA. Se a corrente aplicada ao terminal da porta for alta, então elétrons adicionais serão inseridos na junção J2 e conseqüências para se aproximar da posição de condução com menos tensão aplicada.

Nesta técnica, uma tensão positiva pode ser aplicada entre os dois terminais como a porta e o cátodo. Portanto, podemos empregar 3 tipos de sinais de porta para o disparo de SCR, a saber: sinal de pulso, sinal DC e sinal AC.

Ao projetar o circuito de disparo do gate SCR, os seguintes pontos importantes devem ser mantidos em sua mente.

  • Quando o SCR é acionado, o sinal do gate deve ser desconectado instantaneamente, caso contrário, a perda de energia ocorrerá dentro da junção do gate.
  • Como um SCR é polarizado reverso, o sinal da porta não deve ser aplicado a ele.
  • A largura de pulso do sinal da porta deve ser maior do que o tempo necessário usado para a corrente do ânodo para aumentar o valor da corrente de retenção.

Portanto, trata-se de um visão geral do SCR métodos de disparo. Finalmente, com base nas informações acima, podemos concluir que alterar o tiristor do estado de bloqueio direto para o estado de condição direta é conhecido como acionamento. Aqui está uma pergunta para você,