ELETROPOTAULA 3 2 TIRISTORESTERMINOLOGIA (2)

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19/08/2020 
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 Aula 3.1.2 Julho 2020 
Chaves Eletrônicas de Potência 
 
Universidade Federal do Paraná 
Departamento de Engenharia Elétrica 
Disciplina : Eletrônica de Potência-TE-341 
Prof. : Vilson Roiz G. Rebelo da Silva 
TEMA TIRISTORES-SCR 
Assunto – Terminologia –”DATASHEET” 
 
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Agenda 
1. Introdução 
2. Definições 
3. Terminologia Tensão Corrente outras 
 
 
 
 
 
 
 
1-INTRODUÇÃO -Terminologia dos tiristores- SCR's 
 
 
Um dos maiores problemas que nos defrontamos quando da consulta a um “ 
DATA SHEET” Folha de dados de componentes eletrônicos , é certamente a 
terminologia adotada, por exemplo o significado das letras e índices. 
 
 
 
Para resolver este problema, nesta apresentação são explicados o significado 
de cada parâmetro relevante encontrado nas folhas de especificação do 
fabricante. São comentadas também as variações na terminologia adotada 
pelos diferentes fabricantes assumindo como padrão a terminologia adotada 
pelo JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council), uma organização de 
padronização de semicondutores. 
 
 
 
A tabela abaixo apresenta o significado dos índices utilizados para caracterizar 
as diversas grandezas. Os termos em inglês foram colocados para facilitar a 
consulta aos manuais e para justificar a origem dos mesmos. 
 
 
 
 
2–DEFINIÇÕES-TERMINOLOGIA SCR 
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São descritas as diversas especificações referentes às diversas 
grandezas (tensões, corrente, potência, etc.) envolvidas na 
caracterização de tiristores . A tabela anterior deve ser 
consultada para se verificar a lógica de atribuição dos índices. 
 
 * O termo latching current, de difícil tradução exata, diz respeito 
ao mínimo valor da corrente de anodo que deve ser atingido 
durante o disparo para que o SCR permaneça conduzindo, 
podendo então ser retirado o sinal de gatilho. 
Símbolo Nomenclatura em inglês Significado 
A Anode, Ambient Anodo, Ambiente 
(AV) Average Value Valor Médio 
(BO) Breakover Disparo 
(BR) Breakdown Ruptura 
C Case Cápsula, invólucro 
D Off-State Estado de bloqueio no 
sentido direto 
D Non-Trigger Sem disparo 
D Direct Contínua 
d Delay Atraso, retardo 
F Forward Sentido direto, avante 
G Gate Gatilho 
H Holding Manutenção 
K Cathode Catodo 
L Latching* Partida, Escorva, Disparo, 
Chaveamento 
M Maximum Value Valor máximo 
N Negative Negativo 
Símbolo Nomenclatura em inglês Significado 
O Open Circuit Circuito Aberto 
P Peak Pico 
Q Turn-off Comutação, bloqueio 
R 
(1º lugar) 
Reverse Inversa, Reversa 
R 
(2º lugar) 
Repetitive, Recurrent Repetitivo, Recorrente 
(RMS) Total Root Mean 
Square Value 
Valor eficaz total 
R Rise Crescimento 
Rr Reverse Recovery Recuperação inversa 
S 
(1º lugar) 
Short Circuit Curto-circuito 
S 
(2º lugar) 
Surge Acidental, Não repetitiva 
T On State Estado de condução 
T Trigger Disparo 
θ Thermal Térmica 
W Working De trabalho 
2-TERMINOLOGIA-TENSÃO CORRENTE 
,OUTRAS SCR 
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3.3.1 Terminologia para Tensões de Anodo-Catodo 
 
a) Máxima Tensão Repetitiva de Bloqueio no Sentido Direto (𝑉𝐷𝑅𝑀) 
 
É o máximo valor instantâneo de tensão direta que ocorre entre os terminais do 
SCR, incluindo todas as tensões repetitivas. 
 
Outras notações: 𝑉𝐹𝐵 , 𝑉𝐹𝑅𝑂𝑀, 𝑃𝐹𝑉 
 
 
 
 
b) Pico Não-Repetitivo da Tensão de Bloqueio no Sentido Direto (𝑉𝐷𝑆𝑀) 
 
É o máximo valor instantâneo de qualquer transitório não-repetitivo, da tensão 
de bloqueio no sentido direto que ocorre entre os terminais do tiristor. 
Exemplificando: 
 
Outras notações: 𝑉𝐹𝐵𝑇 , 𝑉𝑅𝑂𝑀 
 
 
c) Tensão de Disparo (𝑉 𝐵𝑂 ) 
 
 
É o mínimo valor de tensão que fará com que o dispositivo conduza. Esta 
tensão deve ser posteriormente corrigida de modo a atender, quando aplicável, 
a condições específicas de gatinho e 𝑑𝑣/𝑑𝑡. 
 
Outras notações: 𝑉𝐹𝐵𝑂, 𝑉 𝐵𝑂 𝐹𝐵𝑂, 𝑉 𝐵𝑅 𝐹 
 
 
 
d) Pico Repetitivo da Tensão Reversa 𝑉𝑅𝑂𝑀 
 
 
É o máximo valor instantâneo da tensão reversa que ocorre entre os terminais 
do tiristor, incluindo todas as tensões transitórias repetitivas. Esta especificação 
só se aplica a tiristores com bloqueio no sentido reverso. Assim, não se aplica 
aos TRIAC’s por exemplo. 
 
Outras notações: 𝑉𝑅𝐵 , 𝑉𝑅𝑀(𝑟𝑒𝑝), 𝑉𝑅𝑂𝑀(𝑟𝑒𝑝) 
e) Pico Não-Repetitivo da Tensão Reversa (𝑉𝑅𝑆𝑀) 
 
 
É o máximo valor instantâneo de qualquer transitório não-repetitivo, da tensão 
reversa que ocorre entre os terminais do tiristor. Esta especificação somente se 
aplica a tiristores com bloqueio no sentido reverso. 
 
Outras notações: 𝑉𝑅𝐵𝑇 , 𝑉𝑅𝑀(𝑛𝑜𝑛−𝑟𝑒𝑝) 
 
 
 
f) Queda de Tensão no Sentido Direto (𝑉𝑇𝑀) 
 
 
É a máxima queda de tensão instantânea entre o anodo e o catodo do SCR. 
Esta tensão é medida para correntes de cargas e tempos tais, que os 
transitórios locais de disparo não estejam incluídos. 
 
Outras notações: 𝑉𝐹 , 𝑉𝐹𝑀, 𝑉𝑇 
 
g) Valor Médio da Queda de Tensão (𝑉𝑇(𝐴𝑉)) 
 
É o valor médio da tensão do estado de condução de um SCR, medida com o 
valor médio especificado da corrente e sob as condições de teste. 
 
Outras notações: 𝑉𝐹(𝑎𝑣𝑒), 𝑉𝐹(𝑎𝑣) 
 
 
h) Taxa Crítica de Crescimento da Tensão no Estado de Bloqueio (𝑑𝑣/𝑑𝑡) 
 
É o mínimo valor da taxa de crescimento da tensão, aplicada no sentido direto, 
que provocara o chaveamento do estado de bloqueio para o estado de 
condução. 
 
 
i) Taxa Crítica Reaplicada de Cresc. Da Tensão no Estado de Bloqueio 
 (𝑑𝑣/𝑑𝑡(𝑟𝑒𝑎𝑝𝑝𝑙𝑖𝑒𝑑)) 
 
É o mínimo valor da taxa de crescimento da tensão, aplicada no sentido direto, 
que provocará uma falha na comutação de um tiristor, sob condições 
específicas. 
 
 
3.3.2 Terminologia para Corrente de Anodo 
 
a) Corrente de Bloqueio no Sentido Direto (𝐼𝐷𝑅𝑀) 
 
É a máxima corrente que ocorre com teste repetitivo de (𝑉𝐷𝑅𝑀). 
 
Outras notações: 𝐼𝐹𝑀, 𝑖𝐹𝐵𝑂𝑀, 𝐼𝐷𝑀 
 
 
b) Corrente Transitória de Bloqueio no Sentido Direto (𝐼𝐷𝑅𝑀) 
 
É o máximo valor da corrente que se observa no teste de (𝑉𝐷𝑆𝑀). 
 
Outras notações: 𝐼𝐹𝐵𝑇 , 𝑖𝐹 
 
 
c) Corrente de Bloqueio no Sentido Reverso (𝐼𝑅𝑅𝑀) 
 
É a máxima corrente que ocorre no teste de (𝑉𝑅𝑅𝑀). 
 
Outras notações: 𝐼𝑅𝐵 , 𝑖𝑅𝐵𝑂𝑀, 𝐼𝑅𝑀 
 
 
d) Corrente Transitória de Bloqueio no Sentido Reverso (𝐼𝑅𝑆𝑀) 
 
É o máximo valor da corrente observado no teste de 𝑉𝑅𝑆𝑀. 
 
Outras notações: 𝐼𝑅𝐵𝑇 , 𝑖𝑅 
 
 
e) Valor Eficaz da Corrente de Condução (𝐼𝑇 𝑅𝑀𝑆 ) 
 
É o máximo valor eficaz de corrente que o SCR pode conduzir. 
 
Outras notações: 𝐼𝑅𝑀𝑆, 𝐼𝐹 , 𝐼𝑇𝑅𝑀𝑆 
 
 
f) Valor Médio da Corrente de Condução (𝐼𝑇(𝑎𝑣)) 
 
É o máximo valor médio de corrente continua que o SCR pode conduzir para 
vários ângulos de condução. 
 
Outras notações: 𝐼𝑎𝑣𝑒 , 𝐼0, 𝐼𝐹(𝑎𝑣𝑒), 𝐼𝑇𝐴𝑉 
 
 
g) Máximo Valor da Corrente de Condução no Sentido Direto (𝐼𝑇𝑀) 
 
É a corrente que flui pelo SCR durante o teste de 𝑉𝑇𝑀. 
 
Outras notações: 𝐼𝐹 , 𝑖𝐹𝑀, 𝑖𝑇𝑀 
 
 
h) Corrente de Manutenção (𝐼𝐻) 
 
É o valor da corrente de anodo no sentido direto, que permite que o dispositivo 
permaneça em condução. 
 
 
i) Corrente de Partida (𝐼𝐿 − 𝐿𝑎𝑡𝑐ℎ𝑖𝑛𝑔 𝐶𝑢𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡) 
 
É o mínimo valor da corrente de anodo requerido para manter o dispositivo em 
condução, após a remoção de um pulso no gatilho. 
 
 
 
j) Corrente de Recuperação Reversa (𝐼𝑅 𝑅𝐸𝐶 ) 
 
É o valor de pico da corrente reversa, que ocorre durante o intervalo de 
recuperação interna da junção. 
 
Outras notações: 𝐼𝑅𝑄𝑀, 𝐼𝑅𝑀 
 
 
l) Corrente Acidental 𝑑𝑒 𝑆𝑢𝑟𝑡𝑜 (𝐼𝑇𝑆𝑀) 
 
É o valor de pico do impulso de corrente de único semiciclo (isto é 180º de uma 
onda senoidal) em 60 𝐻𝑧. Esta especificação é não-repetitiva, podendo ocorrer 
100 vezes durante a “vida” do dispositivo. Após este pico de corrente, não se 
garante a especificação de 𝑉𝐷𝑅𝑀. 
 
Outras notações:𝐼𝐹𝑀, 𝑖𝐹𝑀(𝑠𝑢𝑟𝑔𝑒) 
 
 
 
m) Taxa Crítica de Crescimento da Corrente no Estado de Condução (𝑑𝑖/𝑑𝑡) 
 
É o valor máximo da taxa de crescimento da corrente do estado de condução, 
que o SCR pode suportar sem ser danificado. 
 
 
n) Taxa de Diminuição da Corrente no Estado de Condução (𝑑𝑖𝑅/𝑑𝑡) 
 
É o máximo valor da taxa de diminuição da corrente no estado de condução 
que o SCR pode experimentar em uma dada especificação e teste. 
 
 
 
 
 
 
3.3.3 Terminologia para os Parâmetros de Gatilho 
 
a) Corrente de Gatinho com Disparo (𝐼𝐺𝑇) 
 
É o mínimo valor de corrente continua aplicada ao gatilho, necessário para 
chavear um SCR do estado de bloqueio ao estado de condução. 
 
 
b) Corrente de Gatilho sem Disparo (𝐼𝐺𝐷) 
 
É o máximo valor de corrente continua aplicada ao gatilho, que não ira provocar 
o chaveamento de um SCR do estado de bloqueio para o estado de condução. 
 
Outra notação: (𝐼𝐺𝑁𝑇) 
 
 
c) Pico da Corrente Direta de Gatilho (𝑖𝐺𝐹𝑀) 
 
É o máximo valor da corrente de gatilho que pode ser usada para levar o SCR 
à condução. 
 
Outras notações: 𝑖𝐺𝑀𝐾, +𝐼𝐺𝑀, 𝐼𝐹𝐺𝑀 
 
 
 
 
 
 
d) Corrente Reversa de Gatilho (𝐼𝐺𝑅) 
 
É o máximo valor de corrente de gatilho que a junção gatilho-catodo do 
dispositivo pode conduzir, no sentido reverso, sem haver dano ao mesmo. 
 
Outras notações: 𝑉𝐾𝐺𝑀, 𝐼𝐺𝑅𝑀 
 
 
e) Tensão de Gatilho com Disparo (𝑉𝐺𝑇) 
 
É a tensão CC necessária para produzir a corrente de gatilho com disparo. 
 
 
f) Tensão de Gatilho sem Disparo (𝑉𝐺𝐷) 
 
É a máxima tensão CC que não provocará o chaveamento do SCR do estado 
de bloqueio para o estado de condução. 
 
Outra notação: (𝑉𝐺𝑁𝑇) 
 
 
 
 
 
 
 
g) Pico de Tensão Reversa de Gatilho (𝑉𝐺𝑅𝑀) 
 
É o máximo valor da polarização reversa que a junção gatilho-catodo irá 
suportar sem dano, para todas as condições de polarização. 
 
Outras notações: 𝑉𝐾𝐺𝑀, 𝑉𝑅𝐺𝑀 
 
 
h) Pico de Potência de Gatilho (𝑃𝐺𝑀) 
 
É o máximo produto instantâneo da corrente e da tensão de gatilho que se 
permite ocorrer em toda e qualquer condição de polarização no sentido direto. 
 
 
i) Potência Média de Gatilho (𝑃𝐺(𝐴𝑉) ) 
 
É o máximo valor permitido para a dissipação de potência de gatilho que a 
junção de gatilho do dispositivo pode suportar. Este valor é obtido fazendo-se a 
média da potencia de gatilho por um ciclo completo. 
 
Outra notação: (𝑃𝐺(𝐴𝑉𝐸) ) 
 
 
 
 
 
 
 
j) Pico de Potência de Gatilho no Sentido Reverso 𝑃𝐺𝑅𝑀 
 
É o máximo valor instantâneo do produto da corrente reversa e da tensão 
reversa de gatilho, que se permite ocorrer em toda e qualquer condição de 
polarização. 
 
 
l) Potência Média de Gatilho no Sentido Reverso (𝑃𝐺𝑅(𝐴𝑉𝐸) ) 
 
É o máximo valor permitido para a dissipação de potência de gatilho que a 
junção de gatilho do dispositivo pode suportar. Este valor é obtido fazendo-se a 
média da potência reversa de gatilho por um ciclo completo. 
 
 
 
 
 
 
 
3.3.4 Terminologia dos Fatores de Condicionamento de Potência 
 
a) I Quadrado t (𝐼²𝑡 ) 
 
Este termo descreve a capacidade máxima de corrente, não repetitiva, no 
sentido direto, de um SCR. Normalmente é usado para descrever as 
capacidades do dispositivo para impulsos de corrente de ½ ciclos em 60 𝐻𝑧. 
 
Outra Notação: 𝑖² 𝑑𝑡 
 
 
b) Temperatura de Operação da Junção (𝑇𝐽) 
 
É a temperatura virtual da junção do dispositivo como resultado das condições 
ambientais e de corrente de carga. A menos que seja especificado, este 
parâmetro tem um valor máximo de 125º C. 
 
Outra notação: (𝑇 (𝑣𝑗) ) 
 
 
 
 
 
 
c) Temperatura de Armazenagem (𝑇𝑠𝑡𝑔) 
 
É a temperatura na qual o dispositivo pode ser armazenado sem dano. 
 
d) Temperatura do Invólucro 𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 (𝑇𝐶) 
 
É a temperatura do invólucro do dispositivo sob condições específicas de 
carga. 
 
e) Temperatura Ambiente 𝑇𝐴 
 
 
f) Dissipação Máxima do Dispositivo (𝑃𝐴𝑉𝐸(𝑀𝐴𝑋)) 
 
 
g) Resistência Térmica (𝑅θ) 
É a razão entre a diferença de temperatura de dois pontos ou regiões 
específicas e a dissipação de potência, sob condições de equilíbrio térmico. Ou 
seja: 
𝑅θ = 
𝑇1 − 𝑇2
𝑃
 
Outras notações: θ, 𝑅Th 
 
h) Resistência Térmica Junção-Cápsula 𝑅θJC 
 
Outras notações: θ𝐽𝐶 , 𝑅ThJC 
 
i) Resistência Térmica Cápsula-Dissipador 𝑅θCS 
 
Outras notações: θ𝐶𝑆, 𝑅ThCS, 𝑅ThCH 
 
j) Resistência Térmica Junção-Ambiente 𝑅θJA 
 
Outras notações: θ𝐽𝐴, 𝑅ThJA 
 
l) Impedância Térmica Transitória 𝑍θ(t) 
 
A mudança na temperatura entre dois pontos ou regiões específicas, no final de 
um intervalo de tempo, divida pela função degrau de mudança na dissipação de 
potência no início do mesmo intervalo de tempo que provocou a mudança na 
temperatura. 
 
Outras notações: θ (𝑡) , 𝑍 th t 
 
m) Impedância Térmica Junção-Cápsula 𝑍θJC (t) 
 
Outras notações: θ𝐽𝐶 (𝑡) , 𝑍 th JC 
 
n) Impedância Térmica Junção-Ambiente 𝑍θJA (t) 
 
Outras notações: θ𝐽𝐴 (𝑡) , 𝑍 th JA 
 
3.3.5 Terminologia do Tempo de Chaveamento 
 
a) Tempo de Comutação 𝑡q 
 
É o intervalo de tempo entre o instante em que a corrente do SCR cai a zero, 
após o chaveamento do circuito de tensão do mesmo, e o instante em que o 
tiristor é capaz de suportar uma forma de onda de tensão específica sem voltar 
a disparar. 
 
Outra notação: 𝑡off 
 
 
b) Tempo de Disparo 𝑡on 
 
É o intervalo de tempo entre ponto específico no início do pulso de gatilho e o 
instante em que a tensão (corrente) do dispositivo cai (sobe) a um baixo (alto) 
valor especificado, durante o chaveamento de um SCR do estado de bloqueio 
ao estado de condução. 
 
c) Tempo de Atraso 𝑡d 
 
É o intervalo de tempo entre um ponto especificado no início do pulso de 
gatilho e o instante em que a tensão (corrente) do dispositivo cai (sobe) a um 
valor especificado próximo ao seu valor inicial, durante o chaveamento de um 
SCR do estado de bloqueio ao estado de condução. 
 
Outra notação: 𝑡gd 
 
d) Tempo de Subida 𝑡r 
 
É o intervalo entre os instantes em que a tensão (corrente) do dispositivo cai 
(sobe) de um valor especificado, próximo ao seu valor inicial, para um valor 
baixo (alto) específico durante o chaveamento de um SCR do estado de 
bloqueio ao estado de condução. 
 
e) Tempo de Descida 𝑡f 
 
O tempo de descida é o intervalo de tempo entre o instante em que a corrente 
passa de 90% a 10% de seu valor inicial, durante o chaveamento do estado de 
condução, para o estado de bloqueio sob determinadas condições. 
 
 
f) Tempo de Recuperação de Gatilho 𝑡gr 
 
É o mínimo intervalo de tempo entre o ponto de recuperação inversa e o 
instante em que a tensão do dispositivo cruza o zero, a uma especificada taxa 
de crescimento da tensão, sem conduzir. 
 
 
g) Tempo de Recuperação Inversa 𝑡rr 
 
É o tempo necessário para que a corrente ou tensão do dispositivo retorne a 
um valor especificado, após o chaveamento do estado de condução, para uma 
tensão ou corrente reversa. 
 
 
h) Tempo de Armazenamento 𝑇s 
 
É o intervalo de tempo entre o instante em que o pulso de comutação de gatilho 
atinge 50% de seu valor final e o instante em que a corrente de anodo, no 
sentido direto, cai a 90% de seu valor inicial. 
 
 
3.3.6 Terminologia de Gate Turn-off 
 
a) Tensão de Gate Turn-Off 𝑉GQM 
 
É a máxima tensão negativa de gatilho, necessária para chavear o circuito de 
anodo do estado de condução ao estado de bloqueio. 
 
Outra notação: 𝑉GTO 
 
b) Corrente de Gate Turn-Off 𝐼GQM 
 
É a máxima corrente negativa necessária para chavear o circuito de anodo do 
estado de condução ao estado de bloqueio. 
 
Outra notação: 𝐼GTO 
 
c) Ganho de Corrente de Gate Turn-Off 𝐴ITO 
 
É a razão entre a corrente de anodo comutada e a corrente negativa de gatilho 
requerida para comutá-la. 
 
 
 
Isso encerra essa listagemde termos referentes às diversas especificações de 
um SCR. Nos itens que se seguirão serão analisados dados contidos nos 
manuais de fabricantes de tiristores, com maior profundidade.