Trabajo electronica industrial

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
EXTENSIÓN SAN FELIPE
Componentes Electrónicos
Semiconductores
Integrantes:
José Armao
Wilmer león
Raimond Veloz
San Felipe, 2014

2. ¿De dónde proviene el término Tiristor?
El término “tiristor”, contracción de Tiratrón y de transistor, designa a una
familia de semiconductores de potencia cuyas características originales eran
similares a las de los tubos tiratrones.
Entre la amplia familia de los tiristores, distinguiremos:
Los tiristores propiamente dichos, conocidos con el nombre de SCR (Silicon
Controlled Rectifiers), son elementos unidireccionales con tres salidas (ánodo,
cátodo y puerta) bloqueados en el tercer cuadrante. Pertenecen igualmente a esta
familia los tiristores asimétricos o ASCR (Asymmetrical Silicón Controlled
Rectifiers) y los tiristores RCT (Reverse Controlled Thyristors), que incluyen en su
silicio o su cápsula un diodo en anti-paralelo.
- Los triacs, elementos bidireccionales que derivan de los tiristores. Su
nombre proviene de la contracción TRiode AC switch.
- Los GTO (Gate Turn-OffThyristor) o tiristores de conmutación por puerta.
- Los IGBT.
- Los tiristores fotosensibles o foto-tiristores. El término inglés utilizado para
ellos es LASCR (Light Activated Silicon Controlled Rectifiers).
¿Cómo es la curva característica teórica de un tiristor, y cuál es su interpretación?
La interpretación directa de la curva característica del tiristor nos dice lo
siguiente: cuando la tensión entre ánodo y cátodo es cero la intensidad del ánodo
también lo es hasta que no se alcance la tensión de bloque el tiristor no se
dispara. Cuando se alcanza dicha tensión, se percibe un aumento de la intensidad
en el ánodo, disminuye la tensión entre ánodo y cátodo, comportándose así como
un diodo polarizado directamente. Si se quiere disparar el tiristor antes de llegar a
la tensión de bloqueo será necesario aumentar la intensidad de puerta, ya que de
esta forma se modifica la tensión de cebado de este. Este sería el funcionamiento

3. del tiristor cuando se polariza directamente, esto solo ocurre en el primer
cuadrante de la curva.
Cuando se polariza inversamente se observa una débil corriente inversa (de fuga)
hasta que alcanza el punto de tensión inversa máxima que provoca la destrucción
del mismo.
¿Cuál es el comportamiento del tiristor en polarización directa e inversa?
Una tensión inversa ánodo-cátodo tendera a interrumpir la corriente del
ánodo. La tensión se invierte en un semiperiodo de un circuito de alterna, por lo
que un tiristor conectado a la línea tendrá una tensión inversa en un semiperiodo y
se cortara. Esto se llama conmutación por fase o conmutación de línea alterna.
¿A que se denomina SCR, y cuáles son sus principales características y usos?
El rectificador controlado de silicio o SCR (Silicón Controlled Rectifier), es un
dispositivo semiconductor de cuatro capas, tiene tres terminales llamadas
"cátodo", "ánodo" y "compuerta".
Un SCR se comporta básicamente como un interruptor. Luego de aplicarle
voltaje por primera vez entre ánodo y cátodo, queda abierto y entonces impide el
paso de la corriente eléctrica; pero si además de aplicarle un voltaje entre ánodo y
cátodo se aplica también un pulso de disparo a la terminal compuerta G, el SCR
se cierra y entonces permite que la corriente lo atraviese.
El funcionamiento de un SCR puede ser explicado de forma cualitativa
dividiendo su estructura PNPN en dos partes, como se muestran en la figura.

4. (Estructura Dividida) (Modelo de doble transistor)
El modelo de doble transistor, suponiendo que el dispositivo está conectado
externamente a un circuito que polariza positivamente al terminal del ánodo
respecto al terminal del cátodo. Si el transistor Testa inicialmente cortado, su
corriente de colector será cero forzando también el corte en el transistor T. Esto
es, la corriente en los terminales del SCR será cero y el dispositivo estará en
estado de bloqueo.
Si se inyecta una corriente en el terminal de puerta (base T); esta corriente
de puerta será amplificada por Tcuya corriente de colector será extraída de la
base de T. En este transistor se producirá nuevamente amplificación de la
corriente y su posterior inyección en la base de T. El proceso es regenerativo y
terminara con Ty Tsaturados. El SCR habrá entrado al estado de conducción.
¿A que se denomina DIAC, y cuáles son sus principales características y usos?
El DIAC tipo semiconductor, cuyo símbolo electrónico es:
(Configuración Ánodo y Cátodo)
El DIAC (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo semiconductor de
dos conexiones. Es un diodo bidireccional disparable que conduce la corriente
sólo tras haberse superado su tensión de disparo, y mientras la corriente

5. circulante no sea inferior al valor característico para ese dispositivo. El
comportamiento es fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la
corriente. La mayoría de los DIAC tienen una tensión de disparo de alrededor de
30 V. En este sentido, su comportamiento es similar a una lámpara de neón. Los
DIAC son una clase de tiristor, y se usan normalmente para disparar los TRIAC,
otra clase de tiristor, también existen dos tipos de DIAC como lo son:
- DIAC de tres capas: Es similar a un transistor bipolar sin conexión de base
y con las regiones de colector y emisor iguales y muy dopadas.
- DIAC de cuatro capas: Consiste en dos diodos Shockley conectados en
anti-paralelo, lo que le da la característica bidireccional.
En su función y en la curva característica tensión-corriente se observa que:
- V (+ ó -) < Vb0, el elemento se comporta como un circuito abierto.
- V (+ ó -) > Vb0, el elemento se comporta como un cortocircuito.
Hasta que la tensión aplicada entre sus extremos supera la tensión de disparo
Vb0; la intensidad que circula por el componente es muy pequeña. Al superar
dicha tensión la corriente aumenta bruscamente, disminuyendo como
consecuencia la tensión.
¿A que se denomina TRIAC, y cuáles son sus principales características y
usos?
El TRIAC es un dispositivo semiconductor de tres terminales que puede ser
usado como switch de potencia en aplicaciones de corriente alterna, bajo el control
de una señal que a diferencia del SCR, puede tener cualquier polaridad. El
símbolo del TRIAC se muestra en la figura.

6. El símbolo muestra que el dispositivo puede conducir corriente en ambas
direcciones. El electrodo identificado como MT1 (Main Terminal o Terminal
principal), es el electrodo de referencia para las tenciones aplicadas al TRIAC. La
señal de control se aplica a la puerta, G. La carga y la tensión de alimentación se
aplican en serie con MTy MT.
¿A que se denomina IGBT, y cuáles son sus principales características y usos?
El IGBT (Transistor Bipolar de Puerta Aislada), desde el punto de vista de su
empleo, un híbrido entre los transistores bipolares y los MOSFET para aprovechar
tanto la sencillez de ataque de los últimos, como la capacidad para conducir altas
corrientes y baja resistencia en conducción de los primeros.
Estructura del IGBT
Es similar a la de un MOSFET sólo se diferencia en que se añade un sustrato
P bajo el sustrato N. Este dispositivo es el más adecuado para tensiones > 1000 V
el MOSFET es el mejor por debajo de 250 V.
El IGBT se suele usar cuando se dan estas condiciones:
- Bajo ciclo de trabajo
- Baja frecuencia (< 20 kHz)

7. - Aplicaciones de alta tensión (>1000 V)
- Alta potencia (>5 kW)
Las aplicaciones típicas del IGBT son:
- Control de motores
- Sistemas de alimentación ininterrumpida
- Sistemas de soldadura
- Iluminación de baja frecuencia (<100 kHz) y alta potencia
¿Por qué es importante para la conservación del medio ambiente el empleo de
Convertidores Estáticos tanto en aplicaciones de control Industrial, distribución de
la energía y sistemas de transporte masivo, así como en electrodomésticos y
artefactos electrónicos usados en la vida cotidiana?
hoy en día se discute sobre los desequilibrio del eco-sistémicos que pueden
llevar al caos, siendo una consecuencia eliminar las condiciones dadas para que
el hombre pueda subsistir, es decir, la naturaleza subsiste con sus equilibrios, sin
embargo, el hombre no puede sobrevivir sin la naturaleza y más grave, el humano
no cuenta con equilibrios artificiales que garanticen su subsistencia, y el único ser
vivo que rompe el equilibrio ambiental es el hombre, animal capaz de adaptar el
entorno a sus necesidades, incapaz actualmente de evolucionar.
Semiconductores de potencia empleados en forma industrial y para tracción
eléctrica para convertir corrientes alternas a corriente continua fueron los
rectificadores de vapor de mercurio. Dichos elementos han quedado finalmente en
desuso al desarrollarse dispositivos semiconductores de tipo sólido basados en el
empleo de materiales semiconductores tales como el germanio y el silicio.
Al evolucionar estos, e ir aumentando las tensiones y corrientes que son
capaces de soportar, así como también evolucionando y perfeccionándose el

8. control sobre su conducción de corrientes, su uso se ha masificado, permitiendo el
diseño de distintos equipos de electrónica de potencia cada vez de mayor
potencia, complejidad y confiabilidad.
Actualmente el uso de convertidores estáticos está generalizado e
incorporado en nuestras vidas diarias a través de los cargadores y fuentes de
poder de los electrodomésticos, equipos electrónicos que tenemos en nuestros
hogares y oficinas, en los cuales se han terminado de sustituir completamente las
fuentes de poder convencionales por fuentes conmutadas de este tipo.
La energía debe de ser transportada desde el lugar de extracción hasta los
centros de transformación y de ahí se distribuye a los centros de consumo
(industrias, centrales, o pequeños consumidores). Los diferentes tipos de
transporte y distribución utilizados dependen del tipo de energía, se pueden
clasificar en los siguientes:
- Tradicionales: por carretera, ferrocarril y marítimo - Por tuberías - Por
líneas eléctricas.
Sistemas de transporte público masivo en autobuses, es un servicio de altas
prestaciones para transporte público, que tiene como objetivo combinar los carriles
de autobuses con 'estaciones' de autobuses de alta calidad, vehículos, servicios y
marcas para lograr el rendimiento y la calidad de un tren ligero o un sistema de
metro, con la flexibilidad, el costo y la simplicidad de un sistema de autobuses.
Un electrodoméstico es una máquina que realiza algunas tareas domésticas
rutinarias, como pueden ser cocinar, conservar los alimentos, o limpiar, tanto para
un hogar como para instituciones, comercios o industria. Un electrodoméstico se
diferencia de un aparato de fontanería en que el electrodoméstico utiliza una
fuente de energía para su operación distinta al agua (generalmente, la
electricidad).

9. Cuadro de las aplicaciones de los dispositivos semiconductores
 SCR
 DIAC
 TRIAC
 IGBT

10. REFERNCIA BIBLIOGRÁFICA
ELECTRONICA BÁSICA PARA INGENIEROS (Gustavo A. Ruiz Robredo).
APUNTES DE ELECTRONICA II (TIRISTORES Y DISPOSITIVOS
OPTELECTRONICOS).
PRESENTACION (OTROS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA)
www.youtube.com (PRESENTACION SEMIKRON),
(Ensayo 2.-.UNIDAD 2 CARACTERÍSTICAS DE LOS TIRISTORES Y
APLICACIONES)
http://meiteg.blogspot.com/ (ELECTRÓNICA DE POTENCIA)
http://es.wikipedia.org/wiki/Convertidor_est%C3%A1tico_de_potencia
(CONVERTIDOR ESTÁTICO DE POTENCIA)

11. Anexos