Comercialmente, os primeiros tiristores foram lançados em 1956. Com um pequeno dispositivo, o tiristor pode controlar grandes quantidades de tensão e energia. A ampla gama de aplicações em dimmers de luz, controle de energia elétrica e controle de velocidade do motor elétrico . Anteriormente, tiristores são usados como reversão de corrente para desligar o dispositivo. Na verdade, é necessária corrente contínua, por isso é muito difícil de aplicar ao dispositivo. Mas agora, usando o sinal de porta de controle, os novos dispositivos podem ser ligados e desligados. Os tiristores podem ser usados para ligar e desligar totalmente. Mas o transistor fica entre os estados ligado e desligado. Portanto, o tiristor é usado como uma chave e não é adequado como um amplificador analógico. Siga o link para: Técnicas de comunicação do tiristor em eletrônica de potência

O que é um tiristor?

Um tiristor é um dispositivo semicondutor de estado sólido de quatro camadas com material do tipo P e N. Sempre que uma porta recebe uma corrente de disparo, ela começa a conduzir até que a tensão através do dispositivo de tistor esteja sob polarização direta. Portanto, ele atua como um interruptor biestável sob essa condição. Para controlar a grande quantidade de corrente dos dois fios, temos que projetar um tiristor de três fios combinando a pequena quantidade de corrente a essa corrente. Este processo é conhecido como chumbo de controle. Se a diferença de potencial entre os dois fios estiver sob tensão de ruptura, um tiristor de dois fios é usado para ligar o dispositivo.

Tiristor

Símbolo do circuito tiristor

O símbolo do circuito do tistor é mostrado abaixo. Possui três terminais ânodo, cátodo e porta.

Símbolo TRIAC

Existem três estados em um tiristor

Modo de bloqueio reverso - Neste modo de operação, o diodo bloqueará a tensão aplicada.
Modo de bloqueio para frente - Neste modo, a tensão aplicada em uma direção faz um diodo conduzir. Mas a condução não acontecerá aqui porque o tiristor não foi acionado.
Modo de condução direta - O tiristor foi acionado e a corrente fluirá através do dispositivo até que a corrente direta chegue abaixo do valor limite, conhecido como “corrente de retenção”.

Diagrama da Camada do Tiristor

O tiristor consiste em três junções p-n a saber, J1, J2 e J3. Se o ânodo estiver em um potencial positivo em relação ao cátodo e o terminal da porta não for acionado com nenhuma tensão, então J1 e J3 estarão sob condição de polarização direta. Enquanto a junção J2 estará sob condição de polarização reversa. Portanto, a junção J2 estará no estado desligado (nenhuma condução ocorrerá). Se o aumento da tensão entre o ânodo e o cátodo além do V_BO(Tensão de ruptura), então a avalanche ocorre para J2 e o tiristor estará no estado LIGADO (começa a conduzir).

Se um V_G (Potencial positivo) é aplicado ao terminal da porta, em seguida, ocorre uma avaria na junção J2, que será de baixo valor V_{E SE} . O tiristor pode mudar para o estado LIGADO, selecionando um valor adequado V_G .Sob condição de avalanche de avaria, o tiristor irá conduzir continuamente sem levar em consideração a tensão da porta, até e a menos que,

O potencial V_{E SE}é removido ou
A corrente de retenção é maior do que a corrente que flui através do dispositivo

Aqui V_G - Pulso de tensão que é a tensão de saída do oscilador de relaxação UJT.

Diagrama da Camada do Tiristor

Circuitos de comutação de tiristor

Circuito de tiristor DC
Circuito AC tiristor

Circuito de tiristor DC

Quando conectado à fonte DC, para controlar as cargas DC maiores e corrente, usamos tiristor. A principal vantagem do tiristor em um circuito DC como uma chave dá um alto ganho de corrente. Uma pequena corrente de porta pode controlar grandes quantidades de corrente anódica, então o tiristor é conhecido como um dispositivo operado por corrente.

Circuito de tiristor DC

Circuito de tiristor AC

Quando conectado à fonte de alimentação CA, o tiristor atua de forma diferente porque não é o mesmo que um circuito conectado CC. Durante a metade de um ciclo, o tiristor usado como um circuito CA, fazendo com que ele desligue automaticamente devido à sua condição de polarização reversa.

Circuito de tiristor AC

Tipos de tiristores

Com base nos recursos de ligar e desligar, os tiristores são classificados nos seguintes tipos:

Tiristor controlado de silício ou SCRs
Gate desligar tiristores ou GTOs
O emissor desliga tiristores ou ETOs
Tiristores de condução reversa ou RCTs
Tiristores tríodos bidirecionais ou TRIACs
MOS desligar tiristores ou MTOs
Tiristores controlados por fase bidirecional ou BCTs
Tiristores ou SCRs de troca rápida
Retificadores controlados de silício ativados por luz ou LASCRs
Tiristores controlados por FET ou FET-CTHs
Tiristores comutados de porta integrada ou IGCTs

Para melhor compreensão deste conceito, explicamos aqui alguns dos tipos de tiristores.

Retificador Controlado por Silício (SCR)

Um retificador controlado de silício também é conhecido como retificador tiristor. É um dispositivo de estado sólido de controle de corrente de quatro camadas. Os SCRs podem conduzir corrente em apenas uma direção (dispositivos unidirecionais). Os SCRs podem ser disparados normalmente pela corrente aplicada ao terminal da porta. Para saber mais sobre o SCR. Siga o link para saber mais sobre: Noções básicas e características do tutorial de SCR

Gate desligar tiristores (GTOs)

Um dos tipos especiais de dispositivos semicondutores de alta potência é o GTO (tiristor de desligamento de porta). O terminal do portão controla os interruptores para LIGAR e DESLIGAR.

Símbolo GTO

Se o pulso positivo for aplicado entre o cátodo e os terminais da porta, o dispositivo será LIGADO. Os terminais de cátodo e porta se comportam como um Junção PN e existe uma pequena tensão relativamente entre os terminais. Não é confiável como um SCR. Para melhorar a confiabilidade, devemos manter uma pequena quantidade de corrente de porta positiva.

Se o pulso de tensão negativa for aplicado entre a porta e os terminais do cátodo, o dispositivo será desligado. Para induzir a tensão do cátodo da porta, parte da corrente direta é roubada, que por sua vez a corrente direta induzida pode cair e automaticamente o GTO fará a transição para o estado de bloqueio.

Formulários

Acionamentos de motor de velocidade variável
Inversores de alta potência e tração

Aplicação GTO na unidade de velocidade variável

Há duas razões principais para o acionamento de velocidade ajustável: conversação e controle da energia do processo. E fornece uma operação mais suave. O GTO de condução reversa de alta frequência está disponível nesta aplicação.

Aplicativo GTO

Emissor Desligue o Tiristor

O tiristor para desligar o emissor é um tipo de tiristor e ligará e desligará usando o MOSFET. Inclui as vantagens de o MOSFET e GTO. Ele consiste em duas portas - uma porta é usada para LIGAR e outra porta com um MOSFET série é usada para desligar.

Emissor Desligue o Tiristor

Se uma porta 2 for aplicada com alguma tensão positiva, ela LIGARÁ o MOSFET que está conectado em série com o terminal de catodo do tiristor PNPN. O MOSFET conectado ao terminal de portão tiristor será DESLIGADO quando aplicamos tensão positiva à porta 1.

A desvantagem do MOSFET conectar em série com o terminal do gate é que a queda de tensão total aumenta de 0,3 V para 0,5 V e as perdas correspondentes a ela.

Formulários

O dispositivo ETO é usado para o limitador de corrente de falha e estado sólido disjuntor devido à sua alta capacidade de interrupção de corrente, velocidade de comutação rápida, estrutura compacta e baixa perda de condução.

Características operacionais de ETO em disjuntor de estado sólido

Quando comparados ao quadro eletromecânico, os disjuntores de estado sólido podem oferecer vantagens em termos de vida útil, funcionalidade e velocidade. Durante Desligar transiente, podemos observar as características operacionais de um Chave de alimentação do semicondutor ETO .

Aplicação ETO

Tiristores de condução reversa ou RCTs

O tiristor normal de alta potência é diferente do tiristor de condução reversa (RCT). O RCT não é capaz de realizar o bloqueio reverso por causa do diodo reverso. Se usarmos roda livre ou diodo reverso, será mais vantajoso para esses tipos de dispositivos. Porque o diodo e o SCR nunca conduzirão e simultaneamente não podem produzir calor.

Símbolo RCT

Formulários

RCTs ou aplicações de tiristores de condução reversa em inversores e trocadores de frequência, usados em Controlador AC usando Circuito de snubbers .

Aplicação em controlador AC usando snubbers

Protegendo o elementos semicondutores das sobretensões é organizar os capacitores e resistores em paralelo aos interruptores individualmente. Portanto, os componentes estão sempre protegidos contra sobretensões.

Aplicação RCT

Tiristores tríodos bidirecionais ou TRIACs

TRIAC é um dispositivo para controlar a corrente e é um semicondutor de três terminais dispositivo. É derivado do nome denominado Triodo para Corrente Alternada. Os tiristores podem conduzir apenas em uma direção, mas o TRIAC é capaz de conduzir nas duas direções. Existem duas opções para alternar a forma de onda CA para ambas as metades - uma é usando TRIAC e a outra é tiristores conectados costas com costas. Para ligar uma metade do ciclo, usamos um tiristor e para operar outro ciclo usamos tiristores com conexão reversa.

Triac

Formulários

Usado em dimmers domésticos, controles de pequenos motores, controles de velocidade de ventiladores elétricos, controle de pequenos aparelhos domésticos de energia AC.

“teste um capacitor com um multímetro digital ”

Aplicação em dimmer de luz doméstica

Usando as partes cortantes de Tensão AC o dimmer de luz funcionará. Ele permite que a lâmpada passe apenas pelas partes da forma de onda. Se escurecer é mais do que cortar a forma de onda também é mais. Principalmente a energia transferida determinará o brilho da lâmpada. Normalmente o TRIAC é usado para fabricar o dimmer de luz.

Aplicação Triac

É tudo sobre Tipos de tiristores e suas aplicações . Acreditamos que as informações fornecidas neste artigo são úteis para uma melhor compreensão deste projeto. Além disso, quaisquer dúvidas sobre este artigo ou qualquer ajuda na implementação do projetos elétricos e eletrônicos , sinta-se à vontade para nos abordar conectando-se na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, quais são os tipos de tiristores?

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