ELEMENTOS DE POTENCIA

ELEMENTOS DE POTENCIA

Estructura interna

Caracteristicas

Curva caracteristica

Estructura interna

Caracteristicas

Estructura interna

Estructura interna

Estructura interna

Estructura interna

Caracteristicas

Estructura interna

Estructura interna

Tiristores

Operación

Aplicaciones

Aplicaciones

Aplicaciones

Circuitos osciladores con DIAC

Aplicaciones

Circuitos osciladores con PUT

Circuitos osciladores con SBS

Circuitos osciladores con UJT

Aplicaciones

Aplicaciones

Caracteristicas

Aplicaciones

Caracteristicas

Caracteristicas

FUENTES

Caracteristicas

Tiristores SCR

Tiristores TRIAC

Tiristores DIAC

-CURVA CARACTERISTICA

CARACTERISTICAS

Un tiristor SBS (Silicon Bilateral Switch) tiene varias características que lo distinguen y lo hacen útil en diversas aplicaciones de conmutación y control de corriente.

• Conmutación Bilateral: Puede conducir corriente en ambas direcciones cuando se activa. Esto lo hace ideal para aplicaciones de corriente alterna (AC).
• Voltaje de Disparo Bajo: Requiere un voltaje relativamente bajo en los terminales de gate para activar la conducción. El voltaje de disparo típico puede estar en el rango de 0.8V a 2V.
• Alta Ganancia de Corriente: Una pequeña corriente de gate puede controlar una corriente mayor entre el ánodo y el cátodo. Esto permite el control eficiente de corrientes más grandes con señales de control pequeñas.
• Resistencia al Estado Encendido Baja: Tiene una baja resistencia cuando está en estado de conducción, lo que reduce la pérdida de energía.

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A la hora de llevar a cabo una presentación hay que perseguir dos objetivos: transmitir información y evitar bostezos. Para ello puede ser una buena praxis hacer un esquema y utilizar palabras y conceptos que ayuden a la asimilación del contenido.

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• Planificar la estructura de tus contenidos.
• Darle peso visual a los puntos clave y más principales.
• Definir mensajes secundarios con interactividad.
• Establecer un flujo a través del contenido.
• Medir los resultados.

-OPERACION

TIRISTORES DIAC

La terminología del DIAC significa (DIode para Alternating Current); es un interruptor de semiconductor bidireccional(ambos sentidos) que puede ser operado hacia delante y como en reversa. Este componente electrónico es un tipo de tiristores; que se usa principalmente para activar los TRIAC y otros circuitos basados ​​en tiristores. Este tipo de transistor comienza a conducir corriente eléctrica si el voltaje aplicado supera su voltaje de ruptura. Aunque pertenece a la familia de tiristores, no posee un terminal de puerta de control; porque se pueden encender o apagar simplemente reduciendo el nivel de voltaje por debajo del voltaje de ruptura de avalancha y se puede hacer en ambas polaridades.

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-OPERACION

CIRCUITOS OSCILADORES CON SBS

El sbs es utilizado en circuitos osciladores de relajación para el control de disparo de dispositivos que entregan potencia eléctrica a una carga, como los SCR y TRIAC; la diferencia consiste en qué pueden dispararse tanto en el semiciclo positivo como en el negativo de una fuente de voltaje de corriente alterna, debido a qué pueden polarizarse directa o inversamente.

APLICACIONES

Algunas de las aplcaciones del SBS son:

• Circuitos de Control y Conmutación de AC: Debido a su capacidad de conmutación bilateral.
• Control de Fase: En aplicaciones como reguladores de luz, motores y control de calefacción.
• Circuitos de Disparo y Generadores de Pulsos: Utilizados en electrónica de potencia y sistemas de control.
• Dispositivos de Protección: Como interruptores y fusibles electrónicos.

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La comunicación visual interactiva mejora los resultados de aprendizaje sobre cualquier tema y en cualquier contexto. Antes de empezar a crear, conviene dedicar unos minutos a pensar en lo que te cuenta y enseña este mapa.

Utiliza tablas e infografías

La comunicación visual es una herramienta clave. Nos resulta más sencillo 'leer' imágenes, que leer un texto escrito. Por ello, disciplinas como el Visual Thinking facilitan la organización del conocimiento gracias al uso de imágenes, gráficas, infografías y dibujos sencillos.

-OPERACION

CIRCUITO OSILADORES CON UJT

Un oscilador con UJT es un tipo de oscilador que utiliza un transistor unijuntura para generar señales de onda de pulso. El UJT es un dispositivo semiconductor que se usa comúnmente en generadores de onda de diente de sierra y osciladores de relajación.

-CURVA CARACTERISTICA

Otra característica importante del DIAC es su comportamiento de conducción una vez que ha cambiado a estado de conducción. Una vez que se ha alcanzado la tensión de ruptura, el DIAC se mantiene en estado de conducción hasta que la corriente a través de él cae por debajo de un valor específico conocido como corriente de mantenimiento. En este punto, el DIAC deja de conducir corriente y vuelve a su estado de circuito abierto. La mayoría de los DIAC tienen una tensión de disparo de alrededor de 30 V Los DIAC son una clase de tiristor, y se usan normalmente para disparar los triac, otra clase de tiristor.

CARACTERISTICAS

Una de las principales características del DIAC es su comportamiento de conducción cuando se aplica una tensión. A bajas tensiones, el DIAC se comporta como un circuito abierto, lo que significa que no permite el paso de corriente. Sin embargo, cuando se alcanza una tensión de ruptura específica, el DIAC cambia a un estado de conducción y permite el flujo de corriente a través de él.

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-CURVA CARACTERISTICA

CARACTERISTICAS

Algunas de las caracteristicas del UJT son: Estructura de Unión: Un UJT tiene una sola unión PN, lo que lo distingue de otros transistores que típicamente tienen dos o más uniones. Posee una base de silicio tipo N con dos terminales (B1 y B2) y una región tipo P que actúa como emisor (E). Terminales: Emisor (E): Terminal de la región tipo P. Base 1 (B1): Terminal en uno de los extremos de la región tipo N. Base 2 (B2): Terminal en el otro extremo de la región tipo N. Características de Conmutación: El UJT se utiliza principalmente como un dispositivo de conmutación, generador de pulsos y oscilador. Tiene una característica de resistencia negativa, lo que significa que al aumentar el voltaje entre el emisor y B1, inicialmente, el dispositivo no conduce, pero a un cierto punto llamado el "punto de pico", el voltaje de emisor cae abruptamente y el dispositivo conduce.

• CURVA CARACTERISTICA

• La aplicación de los TRIACS, a diferencia de los Tiristores, se encuentra básicamente en corriente alterna. Su curva característica refleja un funcionamiento muy parecido al del tiristor apareciendo en el primer y tercer cuadrante del sistema de ejes. Esto es debido a su bidireccionalidad.
• La principal utilidad de los TRIACS es como regulador de potencia entregada a una carga, en corriente alterna.

CARACTERISTICAS

• El TRIAC conmuta del modo de corte al modo de conducción cuando se inyecta corriente a la compuerta. Después del disparo la compuerta no posee control sobre el estado del TRIAC. Para apagar el TRIAC la corriente anódica debe reducirse por debajo del valor de la corriente de retención Ih.
• La corriente y la tensión de encendido disminuyen con el aumento de temperatura y con el aumento de la tensión de bloqueo.

-OPERACION

TIRISTORES SCR

Un tiristor SCR es un dispositivo compuesto por cuatro capas de material semiconductor con estructura PNPN o bien NPNP. El nombre proviene de la unión de Tiratrón (tyratron) y Transistor. Contiene tres conexiones llamados ánodo, cátodo y gate (puerta). Este último es el encargado de inspeccionar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo. Funciona básicamente como un diodo rectificador controlado, consintiendo circular la corriente en un solo sentido. Al no aplicarse ninguna tensión en la puerta del SCR no se inicia la conducción y en el momento en que se utiliza la tensión, el tiristor comienza a conducir.

ESTRUCTURA INTERNA

La estructura interna de un SBS se asemeja a la de dos tiristores SCR (Silicon Controlled Rectifier) conectados en direcciones opuestas y comparten la misma región base. Su estructura interna es: Capas de Material Semiconductor: El SBS está compuesto por cuatro capas alternadas de material semiconductor de tipo P y N, formando una estructura P-N-P-N-P-N. Estas capas crean dos uniones P-N en serie. Electrodos: Ánodo (A1): Conectado a una de las regiones tipo P. Cátodo (A2): Conectado a la región tipo N en el lado opuesto. Gate (G1 y G2): El SBS puede tener dos terminales de gate, cada uno conectado a las regiones intermedias tipo N y tipo P, permitiendo el control bilateral del dispositivo.

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Utiliza tablas e infografías

La comunicación visual es una herramienta clave. Nos resulta más sencillo 'leer' imágenes, que leer un texto escrito. Por ello, disciplinas como el Visual Thinking facilitan la organización del conocimiento gracias al uso de imágenes, gráficas, infografías y dibujos sencillos.

ESTRUCTURA INTERNA

El transistor unijuntura es un dispositivo semiconductor de tres terminales: emisor (E), base 1 (B1) y base 2 (B2). Se utiliza principalmente en circuitos de osciladores y de conmutación debido a sus características únicas. El UJT consiste en una barra de material semiconductor de tipo N con una región de tipo P dopada cerca de su centro, creando una sola unión (de ahí el nombre "unijuntura"). Los terminales B1 y B2 se conectan a cada extremo de la barra, mientras que el terminal E se conecta a la región de tipo P.

¿Sabías que Genially permite compartir tu creación directamente, sin necesidad de descargas? Listo para que el alumnado pueda visualizarlo en cualquier dispositivo y aprender en cualquier lugar. No nos gusta aburrir en nuestras clases ni trabajar con contenidos planos. Es momento de apostar por experiencias de aprendizaje dinámicas e interactivas que estimulan el pensamiento y creatividad de cada estudiante.

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ESTRUCTURA INTERNA

Un SCR posee tres conexiones: ánodo, cátodo y gate (puerta). La puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo. Funciona básicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la corriente en un solo sentido.

APLICACIONES

La versatilidad del TRIAC y la simplicidad de su uso le hace ideal para una amplia variedad de aplicaciones relacionadas con el control de corrientes alternas. Una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales, que requieren siempre el movimiento de un contacto, siendo la principal la que se obtiene como consecuencia de que el TRIAC siempre se dispara cada medio ciclo cuando la corriente pasa por cero, con lo que se evitan los arcos y sobre tensiones derivadas de la conmutación de cargas inductivas que almacenan una determinada energía durante su funcionamiento.

Cuando esta pequeña corriente pasa por la compuerta, otra corriente pasará entre el ánodo y el cátodo del tiristor; esta corriente, en términos técnicos, es llamada “corriente directa”. Estas dos corrientes son las responsables de activar el tiristor, y mientras no pase corriente en la compuerta, tampoco existirá una corriente entre el ánodo y el cátodo. "En términos simples, la compuerta es la que se encarga de activar el tiristor por medio de una señal de corriente, mientras que el cátodo y el ánodo funcionan como interruptor."

OPERACIÓN

El principio de funcionamiento del tiristor es, en esencia, muy sencillo, ya que funciona de manera similar a la de un interruptor mecánico, es decir "Un tiristor tiene la capacidad de controlar el paso de la corriente, haciendo que esta corriente pase sin obstáculos o bloquear su paso totalmente" Esta propiedad es la razón por la que comúnmente a los tiristores se les cataloga como conmutadores biestables. La arquitectura de este componente permite activarlo a través de una corriente pequeña que debe atravesar la compuerta (o también llamada “puerta”) del tiristor. Esta corriente mínima que llega hasta la compuerta y es necesaria para la activación del tiristor, se le llama “corriente de disparo”, pero en otras fuentes se le conoce como “tensión de disparo”.

La interpretación directa de la curva característica del tiristor nos dice lo siguiente: cuando la tensión entre ánodo y cátodo es cero la intensidad de ánodo también lo es. Hasta que no se alcance la tensión de bloqueo (VBO) el tiristor no se dispara. Cuando se alcanza dicha tensión, se percibe un aumento de la intensidad en el ánodo (IA), 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 (IG1, IG2, IG3, IG4...), ya que de esta forma se modifica la tensión de cebado de este. Este seria el funcionamiento 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.

CURVA CARACTERISTICA

Los mapas son un gran aliado, ¡úsalos!

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APLICACION

Algunas de las apliciones que tienen los UJT son:

• Osciladores de Relajación: El UJT se utiliza en osciladores de relajación para generar formas de onda de diente de sierra. En este tipo de circuitos, el capacitor se carga y descarga periódicamente, creando una señal oscilante.
• Generadores de Pulso: El UJT se utiliza en generadores de pulso debido a su capacidad para disparar y restablecerse rápidamente.
• Control de Disparo de SCR: En circuitos de control de potencia, el UJT puede usarse para proporcionar pulsos de disparo a tiristores (SCR) en el momento adecuado.

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· Circuitos de protección. · Controles de calefacción. · Controles de fase.

APLICACIONES

Algunas de las principales aplicaciones de los tristires SCR son:· Controles de relevador. · Circuitos de retardo de tiempo. · Fuentes de alimentación reguladas. · Interruptores estáticos. · Controles de motores. · Recortadores. · Inversores. · Ciclo conversores. · Cargadores de baterías.

Un tiristor es un dispositivo semiconductor de cuatro capas de estructura PNPN con tres uniones PN.Tiene tres terminales: ánodo, cátodo y puerta ó gate.Es uno de los dispositivos semiconductores de potencia más importantes. Los tiristores se utilizan en forma extensa en los circuitos electrónicos de potencia. Operan como conmutadores biestables, pasando de un estado no conductor a un estado conductor.

ESTRUCTURA INTERNA

https://grudilec.com/wp-content/uploads/7.automatismoelectronico153-216.pdfhttps://unicrom.com/put-caracteristicas-oscilador/#google_vignette https://siticed.com.mx/2020/04/08/tiristor-silicon-bidirectional-switch-sbs/ https://es.scribd.com/document/129977652/SBShttps://www.incb.com.mx/index.php/curso-de-electronica/95-curso-de-electronica-de-potencia/2888-curso-de-electronica-de-potencia-parte-8-tiristores-otros-dispositivos-cur2008s

FUENTES

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ESTRUCTURA INTERNA

La construcción de DIAC será bastante similar a la estructura del transistor. Pero viene con algunas diferencias, como que DIAC no tiene ningún terminal base. Las 3 capas contienen la misma cantidad de dopaje y ofrece propiedades de conmutación simétricas en ambas polaridades del voltaje aplicado. El DIAC tiene 2 terminales(MT1 y MT2) y puede entregar flujo de corriente en ambas direcciones(bidireccional). El DIAC está hecho de una estructura de 5 capas; las capas más cercanas a los terminales son la combinación de capas positivas(+) y negativas(-). Cuando el voltaje pasa a los terminales, la capa con la polaridad respecto al voltaje se activa; esta combinación de ambas polaridades(+ y -) ayuda a operar el DIAC en ambas direcciones.

ESTRUCTURA INTERNA

La estructura interna del TRIAC contiene seis capas, aunque funciona siempre como un tiristor de cuatro capas. En sentido T2-T1 conduce a través de P1N1P2N2 y en sentido T1-T2 a través de P2N1P1N4. La capa N3 facilita el disparo con intensidad de puerta negativa. La complicación de su estructura lo hace más delicado que un tiristor en cuanto a di/dt y dv/dt y capacidad para soportar sobre intensidades. Se fabrican para intensidades de algunos amperios hasta unos 200 (A) eficaces y desde 400 a 1000 (V) de tensión de pico repetitivo.

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APLICACIONES

Dado que el DIAC es principalmente un dispositivo de disparo, lo encontrarás en aplicaciones como:

• Control de calor
• Reguladores de luz
• Circuitos de control de la velocidad del motor

-OPERACION

TIRISTOR TRIAC

Un Triac es un dispositivo semiconductor, de la familia de los tiristores. El TRIAC (Triode for Alterna Current) es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. El TRIAC puede ser disparado independientemente de la polarización de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o negativa.

TIRISTOR

El tiristor es una familia de componentes electrónicos constituido por elementos semiconductores que utiliza realimentación interna para producir una conmutación.​ Es un dispositivo análogo al tiratrón, un tipo de válvula electrónica también utilizado para controlar la corriente.​

-CURVA CARACTERISTICA

CARACTERISTICAS

Algunas caracteristicas del SCR son:

• Control de corriente: el SCR puede controlar la cantidad de corriente que fluye a través de él mediante la aplicación de un pulso de disparo en su terminal de control.
• Disparo de puerta: el SCR se activa mediante la aplicación de un pulso de corriente en su terminal de puerta.
• Conmutación: el SCR puede conmutar grandes cantidades de corriente eléctrica sin generar chispas o arcos eléctricos.
• Fiabilidad: el SCR es un dispositivo semiconductor muy fiable y puede trabajar durante largos periodos de tiempo sin necesidad de mantenimiento.

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-OPERACION

CIRCUITOS OSILADORES CON PUT

El PUT es un transistor unijuntura programable que se utiliza en aplicaciones de temporización y oscilación. A diferencia del UJT (Unijunction Transistor), el PUT tiene un voltaje de disparo que se puede ajustar mediante un divisor de voltaje externo. Los circuitos osciladores con PUT (Programmable Unijunction Transistor) son utilizados para generar señales de frecuencia constante, como ondas cuadradas o de diente de sierra.

ESTRUCTURA INTERNA

El PUT (Transistor Uniunión programable) es un dispositivo que, a diferencia del transistor bipolar común (que tiene 3 capas: NPN o PNP), tiene 4 capas. Este transistor tiene 3 terminales como otros transistores y sus nombres son: cátodo K, ánodo A, puerta G. A diferencia del UJT, este transistor permite que se puedan controlar los valores de RBB y VP que en el UJT son fijos. Los parámetros de conducción del PUT son controlados por la terminal G. Este transistor tiene dos estados: Uno de conducción (hay corriente entre A y K y la caída de voltaje es pequeña) y otro de corte cuando la corriente de A (ánodo) a K (cátodo) es muy pequeña.

-CURVA CARACTERISTICA

CARACTERISTICAS

Sus características principales:

• Estructura y Construcción: Un PUT tiene una estructura similar a la de un transistor unijuntura (UJT), pero con la capacidad adicional de programar su punto de disparo (disparo programable).
• Está compuesto por cuatro capas de material semiconductor (PNPN) con tres terminales: ánodo (A), cátodo (K) y compuerta (G).
• Polaridad: Los PUTs generalmente tienen una polaridad específica, con el ánodo conectado a una fuente positiva y el cátodo a una fuente negativa.
• Punto de Disparo Programable: La característica distintiva de un PUT es su capacidad para ajustar el punto de disparo mediante la compuerta. La tensión en la compuerta determina el punto en el que el dispositivo cambia de estado (de bloqueo a conducción).

APLICACIONES

Algunas de las principales aplicaciones que tiene son:

• Generadores de Pulsos: Los PUTs se emplean en generadores de pulsos donde se necesita producir señales de temporización precisas y repetitivas.
• Temporizadores: Se utilizan en circuitos temporizadores para controlar el tiempo de encendido y apagado de dispositivos eléctricos.
• Osciladores: En la creación de osciladores de relajación que generan ondas cuadradas, usadas en diversas aplicaciones electrónicas.
• Control de Fase en CA: Aplicados en controladores de fase para regular la potencia entregada a una carga en sistemas de corriente alterna (CA), como en dimmers de luz y controladores de motores.
• Control de Potencia: Empleados en sistemas de control de potencia para manejar cargas resistivas e inductivas, como calefactores eléctricos y motores.

-OPERACION

CIRCUITO OSCILADOR CON DIAC

Un circuito oscilador con DIAC es un tipo de circuito electrónico que utiliza un DIAC (diodo de cuatro capas) como componente clave para generar oscilaciones. Los osciladores son circuitos que producen una señal periódica, ya sea una onda senoidal, cuadrada, triangular, etc. El DIAC es un dispositivo semiconductor que se utiliza principalmente en aplicaciones de control de fase y conmutación de alta velocidad.

-CURVA CARACTERISTICA

CARACTERISTICAS

Unas de las principles caracteristicas son: Diodo bidireccional: El DIAC permite el flujo de corriente en ambas direcciones cuando el voltaje aplicado supera un cierto umbral, conocido como voltaje de ruptura. Sin disparo gate: A diferencia de los triacs y los SCRs, el DIAC no tiene una terminal de disparo (gate). Se dispara simplemente por el voltaje aplicado. Aplicaciones: Se utiliza comúnmente en circuitos de control de fase, como en reguladores de luz y controladores de velocidad de motores.

APLICACIONES

Algunas de las aplicaciones son: Reguladores de luz: Utilizado para variar la intensidad de la luz en lámparas incandescentes. Control de velocidad de motores: Aplicado en controladores de velocidad de ventiladores y otros motores pequeños. Generación de señales: En ciertos tipos de generadores de señales de bajo costo. En resumen, los circuitos osciladores con DIAC son útiles en aplicaciones donde se necesita un disparo periódico y una oscilación estable. Su simplicidad y efectividad los hacen ideales para diversas aplicaciones de control y señalización en la electrónica.

ESTRUCTURA INTERNA

La construcción de DIAC será bastante similar a la estructura del transistor. Pero viene con algunas diferencias, como que DIAC no tiene ningún terminal base. Las 3 capas contienen la misma cantidad de dopaje y ofrece propiedades de conmutación simétricas en ambas polaridades del voltaje aplicado. El DIAC tiene 2 terminales(MT1 y MT2) y puede entregar flujo de corriente en ambas direcciones(bidireccional). El DIAC está hecho de una estructura de 5 capas; las capas más cercanas a los terminales son la combinación de capas positivas(+) y negativas(-). Cuando el voltaje pasa a los terminales, la capa con la polaridad respecto al voltaje se activa; esta combinación de ambas polaridades(+ y -) ayuda a operar el DIAC en ambas direcciones.