Introduccion+a+los+Tiristores

Los tiristores, en general, son dispositivos semiconductores formados por cuatro o más capas alternadas de materiales tipo N y P que producen, por retroalimentación interna, un efecto de enganche o enclavamiento, el cual los hace extremadamente útiles en aplicaciones de conmutación y de control de potencia. Un tiristor es un componente cuya principal aplicación es la de servir como interruptor accionado eléctricamente. Por lo general cuentan con tres terminales, figura 1, llamados la compuerta, el ánodo y el cátodo; entre los dos últimos se conecta el circuito en el que ellos actuarán como interruptor, mientras que el terminal de compuerta sirve generalmente para hacer posible la iniciación del paso de corriente. Al iniciarse el paso de corriente, el voltaje en el circuito del tiristor baja inmediatamente a un valor denominado voltaje de paso o de conducción que puede estar cercano a 1 voltio. Una vez iniciado el paso de la corriente, éste se mantiene a menos que se tome alguna medida, la cual principalmente consiste en disminuir su intensidad por debajo de un valor denominado corriente de mantenimiento. Comparado con un interruptor electromecánico, un tiristor tiene una vida útil muy larga, puede operar a muy altas velocidades, no genera chispas, trabaja silenciosamente, y es insensible a la gravedad y a las vibraciones. Además, una vez disparado, su resistencia de conducción es muy baja. **Figura 1.**
 * LOS TIRISTORES **  **RESUMEN:** En este artículo se presenta los conceptos básicos, funcionamiento, características y los miembros más representativos de los tiristores usados hoy en día para controlar y manejar potencia en electrónica.   ** INTRODUCCION **

**CONSTITUCION Y FUNCIONAMIENTO**

Un tiristor está formado por la unión de cuatro cristales, según la secuencia P-N-P-N. Al terminal conectado al cristal P de un extremo se le denomina ánodo y al terminal conectado al cristal N del otro extremo se le denomina cátodo. Para explicar su funcionamiento se puede hacer una analogía con un modelo de tres diodos, figura 2, denominados Dl, D2 y D3, donde Dl y D3 están ubicados en el mismo sentido. Cuando a un tiristor se le aplica un voltaje variable entre el ánodo y el cátodo, al aumentar el voltaje positivo del ánodo, el tiristor permite un pequeño paso de corriente, debido a que el diodo D2 está en polarización inversa y por lo tanto la corriente resultante será muy cercana a la corriente inversa de D2. Este proceso corresponde al tramo 1-2 de la curva característica del tiristor. ** Figura 2. **  Si se continúa aumentando el voltaje aplicado hasta llegar a Vd (voltaje de disparo), el diodo D2 entra a su región de avalancha, punto en el cual la corriente ya no es controlada por el voltaje aplicado, sino por la resistencia exterior R y las resistencias internas de los diodos Dl y D3. Es por esto que una vez alcanzado el valor Vd, el voltaje cae bruscamente y la corriente alcanza el valor Iq, con lo que el tiristor conduce, sin que esta corriente pueda ya ser controlada con el voltaje aplicado. El punto 3 de la curva v-i del tiristor es Vf (voltaje de funcionamiento) que es el valor en voltios de la caída de tensión en los diodos D1 y D3, conjuntamente. Debido a que una vez disparado el tiristor no existe ningún control sobre éste, se debe definir algún procedimiento de bloqueo. Este procedimiento consiste en aplicar entre ánodo y cátodo una tensión inversa (con el negativo sobre el ánodo y el positivo sobre el cátodo). El voltaje inverso podrá, acto seguido, ser desconectado y el tiristor se mantendrá en su nuevo estado.

**TIPOS DE TIRISTORES**

Según la construcción física y la metodología de activación y desactivación, los tiristores pueden clasificarse en varias categorías. **1. Tiristores de control de fase (SCR**). Este dispositivo es muy utilizado como interruptor de potencia, pudiendo conmutar corrientes desde 1 hasta más de 2 500 A. Posee un tercer terminal llamado compuerta (gate) al cual normalmente se referencia con la letra G y que actúa como un terminal de control de disparo del mismo. Cuando en un tiristor de este tipo se ha producido el disparo por corriente de compuerta, ya no es necesario que esa corriente se mantenga. Por el contrario, si esa corriente se mantiene puede causar daños en los diodos internos ya que ella se suma con la corriente del ánodo. Entre mayor sea la corriente de compuerta IG menor será el voltaje de disparo Vd. Esto quiere decir que si en un SCR se polariza positivamente la compuerta con respecto al cátodo, el voltaje de disparo disminuye, entre más grande sea dicho voltaje. **2. Tiristores de conmutación rápida.** Como su nombre lo indica, estos dispositivos pueden conmutar a altas velocidades. Están diseñados para soportar cambios bruscos en el voltaje alrededor de 1000V/us y 1000A/us. La desactivación rápida es muy importante para reducir el tamaño de los demás componentes del circuito de conmutación. **3. Tiristores de desactivación por compuerta (GTO).** Al igual que un SCR, estos dispositivos se pueden activar con una señal positiva de compuerta. La diferencia radica en que se pueden desactivar mediante una señal negativa de compuerta. Es decir que un GTO se activa con un pulso positivo corto y se desactiva con un pulso negativo corto. **4. Tiristores de triodo bidireccional (TRIAC).** En estos tiristores se puede iniciar el paso de corriente en los dos sentidos. Un TRIAC se puede considerar como si fueran dos SCR conectados en antiparalelo, con una compuerta común, figura 3. En el TRIAC no es posible identificar sus terminales como ánodo y cátodo. Si el terminal MT2 es positivo con respecto al terminal MT1, el TRIAC se activa aplicando una señal de compuerta positiva entre G y MTI. Si MT2 es negativa con respecto a MT1, el TRIAC se activa con una señal negativa entre G y MTl.

**CONCLUSIONES.**
 * Figura 3. **

Hoy en día los tiristores son los tipos de semiconductores más usados en aplicaciones de electrónica de potencia, especialmente el SCR y el TRIAC, estos dos por su bajo costo, esquemas sencillos de disparo, excelentes tiempos de conmutación y altas capacidades en manejo de potencia. Los tiristores tienen un sin número de aplicaciones en DC y AC según el tipo de carga que se quiera controlar, desde circuitos manejando unos pocos miliamperios hasta circuitos de potencia manejando miles de amperios.

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