1. TIRISTORES
(Thyristor)
Los tiristores son dispositivos especialmente populares en Electrónica de
Potencia.
Son sin duda los dispositivos electrónicos que permiten alcanzar potencias mas
altas, son dispositivos realmente robustos.
En 1956 se desarrollo el primer Tiristor Bell Telephoned Laboratory.
Inicialmente fue llamado Transistor PNPN (hoy conocido como SCR)

2. Definición y tipos
­ Dispositivo de 4 capas con estados estables de conducción y bloqueo
­ Interruptor de potencia muy alta
­ Potencias y tensión muy altas
­ Frecuencias de conmutación no superiores a 2kHz
SCR (Silicon Controlled Rectifier).
Interruptor unidireccional
GTO (Gate Turn­off)
Interruptor unidireccional. Apagado por puerta
TRIAC (Triode AC)
Interruptor bidireccional
DIAC. (Diode AC)
Interruptor bidireccional ( Control de tiristores)

3. SCR: Silicon Controlled Rectifier Símbolo
A C
Siempre es de Silicio.
G (Cátodo)
(Ánodo)
El SCR es el tiristor por excelencia (Puerta)
I
A
A
A
I
E p2 p2
A
J1
n2
B n2 C
I
G
J2
C p1 A
G
V
B p1
V
B
AC
J3
n1
n1 E
C
K
Estructura Interna Característica
y circuito
equivalente

4. SCR: Silicon Controlled Rectifier
A
A
P
N
P
N
G C
G
C

5. SCR: Un modelo ideal sencillo
Podemos decir que es un interruptor unidireccional que se cierra con un
pulso de corriente de puerta (disparo) y se abre cuando la corriente pasa
por cero A
A
A
G
G
C
C
MODELO IDEAL DE UN SCR
NOTA:
G
El disparo por tensión directa (V ) se considera
B
indeseable y, como norma general, debe
seleccionarse el SCR para que esto no ocurra
C

6. SCR: Ejemplo de control de fase

7. SCR: Algunos ejemplos
TO 209 AD TO 200 AF TO 208 Ac
B 7 B 20 B 2
500 V 1300 V 500 V
100A 1800A 24A

8. EL SCR es el dispositivo
electrónico mas robusto que
existe.
Puede manejar tensiones y
corrientes realmente
impresionantes.
Algunos ejemplos son realmente
espectaculares.
Unos de los 12 SCR para un “pequeño”
rectificador trifásico de 500 MW y 500
KV
(Inga­Shaba, ZAIRE)

9. TRIAC: Triode AC
T2
G
T1
I
T
Símbolo
T2
n4
n4
T2
P1
n1
I
G
P2
G
+V
­V V
B
B
n3 n2
I T
T1 G
T1
G
Estructura Interna
NOTA:
Característica
Se puede disparar con pulsos
positivos o negativos de corriente en
puerta

10. T2
TRIAC: Triode AC
G
T1
T2
T2
G
G
T1
T1

11. TRIAC: Un modelo ideal sencillo
Podemos decir que es un interruptor bidireccional que se cierra con un
pulso de corriente de puerta (disparo) y se abre cuando la corriente pasa
por cero. La puerta es ahora bidireccional (2 diodos en anti­serie)
T2
T2
G
G
T1
T1
MODELO IDEAL DE UN TRIAC

12. TRIAC: Ejemplo de control de fase
U
Carga
R
L
Apagado
U
MAX
U
T carga
2
U
I
a t
G T2T1
U
e
G
I
G
T
1
I
G
Disparo
I (RMS) = 12A
T
V
DRM = V
RRM = 700 V

13. DIAC: Diode AC
ü Dispositivo auxiliar (p.e. disparo de tiristores)
ü Soporta picos de corrientes elevados
ü Se debe conocer la Tensión de cebado (p.e. 33V en el
DB3)
I
ü DB3: Diac comercial muy popular T
A2
A1
+V
­V V
B
B T
Característica

14. DIAC: Diode AC
Podemos decir que es un interruptor que se cierra por tensión
(Tensión de ruptura) y permanece cerrado hasta que la corriente por
el pase por cero (corriente de mantenimiento)
T2
N3
N3
T2
P1
N1
P2
T1
N2
N2
T1
Estructura Interna

15. DIAC: Algunos elementos similares
Recinto de descarga
Gránulos de óxidos
metálicos
sinterizadas (Óxido
de cinc, etc)
DESCARGADOR DE GAS
VARISTOR

16. DIAC: Uso como elemento de protección
Sobretensión
I F
Equipo a proteger
Ve
TRIAC,
VARISTOR,
DESCARGADOR,...
NOTA:
Seguramente el VARISTOR es el elemento mas popular para esta aplicación

17. DIAC: Ejemplo de uso
Ejemplo: Control de TRIAC con DIAC (Típico regulador de luz de salón)
Carga
R1
A2
R1 = 0 , máxima potencia
R2
R1 = Elevada, mínima
R3 G
potencia
I
G
A1
C
TRIAC controlado por DIAC
(Montaje simplificado)

18. GTO: (Gate Turn­off)
A C
G
La especial estructura del
dispositivo permite el apagado por
G
puerta (con un pulso negativo).
Por lo demás es similar al SCR.
C
A
Vista desde abajo
G
C
Estructura de un GTO simétrico

19. MCT, tiristor controlado por MOS:
ü Puesta en conducción por tensión negativo en puerta
ü Apagado por tensión positiva en puerta.
ü Ganancia elevada de tensión de control
ü Disponibles hasta 1000V y 100A.
Símbolo
ü Potencias medias bajas
A K
G
NOTA:
Tiene una funcionalidad
similar a la del GTO,
pero gobernado con
tensión

20. LASCR, Tiristor controlado por luz.
ü Son Tiristores activados por luz
G
ü Utilizados en Alta tensión
ü Frecuencias de conmutación de hasta 2KHz A K
ü Tensiones elevadas 6000V y 1500A
NOTA:
Normalmente disponen de conexiones especiales para ser
disparados con fibra óptica. Son interesantes en entornos de
corrientes y tensiones elevadas, permitiendo un elevado aislamiento
entre el circuito de potencia y el de gobierno.

21. Algunos fabricantes de tiristores
TOSHIBA