ELETRÔNICA DE POTENCIA senai

Prévia do material em texto

C 
 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CCUURRSSOO 
 
DDEE 
 
EELLEETTRRÔÔNNIICCAA DDEE PPOOTTÊÊNNCCIIAA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
C 
 2 
Capítulo I - DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES ....................................................................... 4 
1. O RETIFICADOR CONTROLADO DE SILÍCIO( SCR ) ........................................................... 4 
1.1 - CONCEITO E FUNDAMENTOS ....................................................................................... 4 
1.2 - CONSTITUIÇÃO INTERNA E SIMBOLOGIA ............................................................... 4 
1.3 - CURVA CARACTERÍSTICA DO SCR ............................................................................ 7 
1.4 - TIPOS DE SCR`s ................................................................................................................ 8 
1.5 - IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DE UM SCR ....................................................... 8 
1.6 - TESTE DE UM SCR ............................................................................................................ 9 
1.7 - IDENTIFICAÇÃO E PARÂMETROS PARA A ESCOLHA DE UM SCR .................. 9 
2. O RETIFICADOR CONTROLADO DE SILÍCIO DE MÃO DUPLA “O TRIAC” ................. 11 
2.1 - CONCEITO E FUNDAMENTOS ..................................................................................... 11 
2.2 - CONSTITUIÇÃO INTERNA E SIMBOLOGIA ............................................................. 11 
2.3 – CURVA CARACTERÍSTICA DO TRIAC ...................................................................... 12 
2.3 - TRIAC`s COMERCIAIS ................................................................................................... 13 
2.4 - IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DE UM TRIAC ................................................ 13 
2.5 - TESTE DE UM TRIAC ...................................................................................................... 14 
3. O TRANSISTOR UNIJUNÇÃO( UJT ) ...................................................................................... 14 
3.1 - CONCEITO E FUNDAMENTOS ..................................................................................... 14 
3.2 - CONSTITUIÇÃO INTERNA E SIMBOLOGIA ............................................................. 14 
3.3 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO ............................................................................. 15 
3.4 - PARÂMETROS IMPORTANTES DA CURVA .............................................................. 15 
3.4 – IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DO UJT ............................................................. 16 
3.5 – TESTE DE UM UJT ........................................................................................................... 16 
4.O DIAC ( DIODO DE CORRENTE ALTERNADA ) ................................................................. 17 
4.1 – CONCEITO E FUNDAMENTOS..................................................................................... 17 
4.2 – CONSTITUIÇÃO INTERNA E SIMBOLOGIA ............................................................ 17 
4.3 – CURVA CARACTERÍSTICA DO DIAC ........................................................................ 17 
4.3 –IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DE UM DIAC .................................................... 18 
4.4 –TESTE DO DIAC ................................................................................................................ 18 
4.5 – APLICAÇÕES PARA O DIAC ......................................................................................... 18 
5. O IGBT( TRANSISTOR BIPOLAR DE GATILHO ISOLADO ) .............................................. 19 
5.1 – CONCEITO E FUNDAMENTOS..................................................................................... 19 
5.2 – CONSTITUIÇÃO INTERNA E SIMBOLOGIA ............................................................ 19 
5.3 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO ............................................................................ 20 
5.3 – CURVA CARACTERÍSTICA DO IGBT ........................................................................ 21 
5.4 – IGBT´s COMERCIAIS ..................................................................................................... 21 
5.5 –PINAGEM DO IGBT .......................................................................................................... 22 
C 
 3 
5.6 –VANTAGENS DO IGBT .................................................................................................... 22 
Capítulo II – CIRCUITOS DE DISPARO DE TIRISTORES ....................................................... 25 
1 – INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 25 
2 – DISPARO DE TIRISTORES COM SINAL CC NO GATILHO .............................................. 25 
3 - DISPARO DE TIRISTORES COM SINAL CA NO GATILHO ............................................. 25 
4 - CONTROLE DE FASE COM SCR ........................................................................................... 26 
5 - CONTROLE DE FASE COM TRIAC ...................................................................................... 29 
6 – DISPARO POR REDE DEFASADORA ................................................................................... 32 
7 – DISPARO POR PULSOS E COMPONENTES ASSOCIADOS .............................................. 34 
8 – TRANSFORMADORES DE PULSO ........................................................................................ 34 
9 – ACOPLADORES ÓPTICOS OU ISOLADORES ÓPTICOS ................................................... 35 
10 – CIRCUITO DE DISPARO PULSADO COM UJT ................................................................. 38 
11 – CIRCUITO DE DISPARO COM TCA-785 ............................................................................ 44 
12 – OUTROS MÉTODOS DE DISPARO DO SCR ...................................................................... 49 
Capítulo III - CIRCUITOS RETIFICADORES ............................................................................. 51 
1.RETIFICADOR CONTROLADO MONOFÁSICO DE MEIA-ONDA ...................................... 53 
2.RETIFICADOR CONTROLADO MONOFÁSICO DE ONDA COMPLETA ........................... 56 
3.RETIFICADOR CONTROLADO MONOFÁSICO DE ONDA COMPLETA EM PONTE ..... 57 
4.RETIFICADOR SEMI-CONTROLADO MONOFÁSICO EM PONTE .................................... 59 
5.RETIFICADOR CONTROLADO TRIFÁSICO DE MEIA-ONDA ........................................... 64 
6. RETIFICADOR CONTROLADO TRIFÁSICO DE ONDA COMPLETA EM PONTE .......... 66 
7. RETIFICADOR SEMI-CONTROLADO TRIFÁSICO EM PONTE ........................................ 67 
Capítulo IV ....................................................................................................................................... 68 
CIRCUITOS CONVERSORES CC-CC E COMUTAÇÃO CC ...................................................... 68 
1. CIRCUITOS CONVERSORES ................................................................................................... 68 
2.CIRCUITOS DE COMUTAÇÃO PARA SCR.............................................................................. 72 
Capítulo V ......................................................................................................................................... 74 
CONVERSÃO DE FREQUÊNCIA ................................................................................................. 74 
1.INVERSORES ............................................................................................................................... 75 
1.1– PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO ..............................................................................75 
1.2 - INVERSORES TRIFÁSICOS............................................................................................ 77 
2. CICLOCONVERSORES.............................................................................................................. 80 
2.1 -PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO .............................................................................. 81 
2.2 - CICLOCONVERSOR TRIFÁSICO ................................................................................. 83 
BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................................. 83 
 
 
 
C 
 4 
 
Capítulo I - DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES 
 
1. O RETIFICADOR CONTROLADO DE SILÍCIO( SCR ) 
 
1.1 - CONCEITO E FUNDAMENTOS 
 
 CONCEITO 
É um dispositivo que se comporta como um diodo, porém solicita de uma 
autorização para que haja condução. 
 
1.2 - CONSTITUIÇÃO INTERNA E SIMBOLOGIA 
 
- Os diodos são formados por dois pedaços de material semicondutor 
 ( P – N ); 
 
- Os transistores são formados por três blocos de material semicondutor 
 ( P-N-P ou N-P-N ); 
 
- O SCR apresentam uma constituição interna com quatro camadas de 
 material semicondutor dispostos em “pilha”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
P 
P 
N 
N 
G 
A 
K 
ANODO 
CATODO 
GATILHO 
( a ) 
( b ) 
Fig. 1.1 – a) estrtura interna de um SCR 
 b) Símbolo do SCR 
C 
 5 
 EQUIVALÊNCIA COM DOIS TRANSISTORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Efetuando-se um hipotético corte inclinado nas “pilhas” de materiais 
semicondutores que forma o SCR, teremos, como mostra a configuração acima, duas 
estruturas equivalentes a dois transistores bipolares: Um PNP e outro NPN. 
Percebamos que tudo se passa como se a base do transistor PNP estivesse ligada ao 
coletor do NPN. Esta observação é fundamental para entendermos o por quê do SCR 
permanecer “ ligado” após a retirada do pulso em seu gatilho, explicado mais tarde. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIRETA 
INVERSA 
DIRETA 
+ 
P 
P 
N 
N 
+ 
 
+ 
P 
P 
N 
N 
G 
+ 
 
ANODO(A) 
CATODO(K) 
GATILHO 
A 
K 
G 
Fig. 1.2 – a) Corte inclinado em um SCR 
 b) Modelo de um SCR com transistores 
P 
N 
N 
C 
K 
E 
B 
P 
P 
N 
G 
A 
C 
E 
B 
PNP
NPN
G 
A 
K 
+ 
- 
( a ) 
( b ) 
Fig. 1.3 – Equivalência com diodos 
C 
 6 
 CONDUÇÃO DE UM SCR 
 
Observamos na figura 1.3 que mesmo quando o SCR é diretamente polarizado, ele 
não é capaz de conduzir, mesmo com dois diodos diretamente polarizados, mas haverá uma 
junção inversamente polarizada localizada no meio do super sanduíche, representada pelo 
diodo do meio, que diodo “chato” não é? Logo não adianta apenas polarizar diretamente o 
SCR, é preciso trabalharmos com um terceiro terminal, conectado ao terceiro bloco de 
material, conforme mostra a figura 1.3 acima. Sem a atuação desse terminal, o SCR não 
permite a passagem da corrente elétrica, pois a polarização dos seus diodos “internos” é “ 
conflitante” . Vejamos então o que acontece se aplicarmos uma polarização positiva ao 
terminal G, como mostra a figura 1.4, logo a seguir. 
Ao conectarmos o terminal G ao positivo, a junção inferior do “sanduíche” fica 
polarizada no sentido de condução, permitindo a passagem de uma pequena corrente, 
chamada de “ corrente de gatilho”, como mostra a seta tracejada menor. Esta corrente pode 
adquirir níveis perigosos para o SCR, portanto usualmente é utilizada uma resistência de 
gatilho para limitá-la, e assim manter a integridade do dispositivo, e não danificá-lo. 
Ao surgir, contudo, essa pequena corrente, através da junção( A ), diretamente 
polarizada, ocorre um interessante fenômeno, nas “ tripas” do SCR: Essa pequena corrente 
como que “ arrasta” consigo os portadores de carga existentes na junção( B ), fazendo com 
que a mesma se “ desinverta”, para efeitos práticos, e permitindo assim a livre passagem de 
intensa corrente entre o anodo e o catodo. O SCR então entra no que chamamos de estado 
de condução, e até quando? 
O SCR mesmo ao retirarmos a conexão do gatilho, após o mesmo ter sido 
polarizado, ele se mantém conduzindo, esta é uma característica muito importante do SCR, 
e isto só é possível graças a sua configuração equivalente a dois transistores apresentada na 
figura 2, vejamos: Suponha que polarizamos o SCR diretamente( terminal A positivo e 
terminal K negativo ), assim que aplicarmos polarização positiva ao terminal G, a base do 
transistor NPN receberá tal polarização, fazendo com que esse transistor entre em 
condução. Ao entrar o transistor NPN em condução, a sua “resistência interna”, entre 
emissor e coletor, baixa bastante, permitindo então que a polarização negativa atinja, com 
facilidade, a base do transistor PNP. O transistor PNP, por sua vez, ao receber em sua base 
essa polarização negativa, também entra em plena condução, “trazendo” polarização 
positiva à base do transistor NPN, assim, todo o conjunto entra e permanece em condução, 
podemos então resumir este círculo vicioso em uma pequena frase: “ Eu te ajudo, e você 
me ajuda”... E Este processo de condução tem fim? ... 
 
RG P 
N 
P 
N 
+ 
- 
Corrente intensa 
Corrente 
pequena de 
gatilho 
A 
K 
A 
B 
Figura 1.4 – Circulação de corrente em um SCR 
C 
 7 
 Claro que tem, existe algumas formas de se bloquear o processo de condução de 
um SCR : Uma delas é desligar a fonte do circuito e outra é curto circuitar os terminais 
do dispositivo, ou seja, o anodo com o catodo. Essas são algumas ações verificadas em 
circuitos CC, outras também utilizadas são chamadas de comutação forçada, onde são 
elaborados circuitos para que se faça a comutação do SCR no momento desejado. Em 
circuitos CA há o que chamamos de comutação natural, pois o simples fato do sinal 
alternado passar por zero, desliga o SCR. 
 
1.3 - CURVA CARACTERÍSTICA DO SCR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 PARÂMETROS IMPORTANTES DA CURVA 
 
 VBO - Tensão de Breakover. 
 
 IH - ( Holding current), corrente de retenção ou de manutenção: 
 A corrente de manutenção é o valor de corrente anódica abaixo do qual o 
 SCR irá entrar em estado de corte. 
 
 IL – (Latching current), corrente de engatamento ou disparo: 
 A corrente de disparo é o menor valor de corrente anódica que deve circular 
 no SCR, a fim de que possamos retirar o sinal do gatilho e o dispositivo permanecer 
 conduzindo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VBO 
VBO 
Imáx 
VCA 
IA 
IL 
IH 
Característica de 
bloqueio reversso 
Característica de 
bloqueio direto 
(a) 
+
V1
RL
 
IA 
VAC 
(b) 
Figura 1.5 a)Curva característica do SCR 
 b)Circuito para obtenção da curva característica 
C 
 8 
 1.4 - TIPOS DE SCR`s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.5 - IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DE UM SCR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Invólucros típicos de SCR´s de baixa potência 
Figura 1.6 - SCR´s comerciais 
 
 Tipos de Tiristores - rosca 
 
Tiposde Tiristores - disco 
 
Módulo de Tiristores 
K 
G 
A 
Figura 1.7 - SCR e seus terminais 
G – Gatilho 
 
A – Anodo 
 
K – Catodo 
 
 
C 
 9 
 
1.6 - TESTE DE UM SCR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Notamos que na figura 1.8a o multímetro mostra que não há condução, mesmo com 
polarização direta A(+) e K(-), isto acontece devido a autorização não ser solicitada através 
do Gatilho(G). 
Na figura 1.8b observa-se que o SCR permite a condução, pois curto-circuitando os 
terminais A e G com a ponteira positiva do multímetro, um pulso positivo é dado no 
gatilho, solicitando a autorização, logo verificamos uma diminuição na resistência indicada 
pelo instrumento. 
Na figura 1.8c, retomamos a ligação feita na figura 1.8a, porém a resistência se 
mantém baixa devido a característica que o SCR apresenta de permanecer em condução 
após o pulso de disparo, isto só é possível se sua corrente de manutenção for suficiente para 
tal. 
1.7 - IDENTIFICAÇÃO E PARÂMETROS PARA A ESCOLHA DE UM SCR 
Com a folha de dados técnicos de um SCR em mãos, é importante que saibamos o 
significado de alguns parâmetros existentes na mesma para que possamos especificar o 
nosso SCR, são eles: 
 
 DADOS TÉCNICOS DE TENSÃO: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
G 
K 
A
K G 
K 
A
K G 
K 
A
K Figura 1.8 – Sequência de testes do SCR 
 
VDRM 
VRWM 
VDWM 
VRRM 
VD 
VRSM 
VDSM 
VR 
t 
Figura 1.9 - Sinal da rede com os transientes 
VRSM : Pico de tensão reversa não repetitivo(surto). Esta 
capacidade é quotada para transientes com o tempo de duração 
 t  10ms. 
VRRM : Pico de tensão Reversa repetitivo. É o valor de pico dos 
transientes que ocorrem em todos os ciclos. 
VRWM: Tensão de crista de trabalho, no estado de corte, aplicada 
no sentido inverso. 
VDSM : Tensão de pico não repetitivo(surto), no estado de corte, 
aplicada no sentido direto. 
VDRM : Tensão de pico repetitivo, no estado de corte, aplicada no 
sentido direto. 
VDWM : Tensão de crista de trabalho, no estado de corte, 
aplicada no sentido direto. 
 
c) b) a) 
C 
 10 
Obs: Quando o tiristor é operado diretamente na rede de energia elétrica, é recomendável 
que se escolha um dispositivo cujas capacidades de tensão de pico repetitiva VRRM e VDRM 
sejam pelo menos 1.5 vezes o valor de pico da tensão senoidal de alimentação, ou seja, 
VDRM  VDWM. 
 
 DADOS TÉCNICOS DE CORRENTE 
 
ITAV : Valor médio da forma de onda ideal de corrente da rede durante um ciclo, 
 supondo a condução durante 180º 
ITRMS : Corrente RMS(eficaz) no estado de condução. 
ITRM : Corrente de pico repetitiva na condução. 
ITSM : Corrente de pico não repetitiva(surto) na condução. Este tempo é 
 estabelecido para ½ ciclo do sinal da rede. 
 IH : Corrente de manutenção( Holding Current ). É o valor de corrente anódica 
 abaixo do qual o SCR corta. 
 IL : Corrente de engatamento( Latching Currente ). É o mínimo valor de corrente 
 anódica necessário para o engatamento do tiristor. 
 
 DADOS TÉCNICOS GATILHO-CATODO 
 
VGRM : Tensão reversa máxima de gatilho. 
VGD : Tensão máxima aplicada ao gatilho que não provocará o chaveamento do 
 estado de bloqueio para o estado de condução. 
IGTM : Máxima corrente de disparo de gatilho. 
IGT : Mínima corrente de disparo de gatilho. 
PGM : Máxima dissipação de potência no gatilho. 
 
Obs: Uma folha de especificação consta em anexo no final deste material. 
 
 CODIFICAÇÃO DA SÉRIE TIC 
 
Devido a família dos tiristores da série TIC ser a mais comumente encontrada no 
mercado, efetuaremos a identificação dos tiristores através dos códigos impressos 
no corpo dos mesmos, como mostram os exemplos relacionados nos itens a seguir: 
 
1 – Número 1(um) iniciando o número da série representa tiristor unidirecional 
( SCR ) e o número 2(dois) iniciando o número de série representa tiristor 
bidirecional. 
 
Ex: TIC 106 
 
 
 2 – A letra que segue o número da série representa a tensão VDRM( Tensão 
 máxima direta, com tiristor bloqueado). 
 
 
Ex: TIC 106 - A 
 
 
Indica tiristor unidirecional Indica tiristor bidirecional TIC 206 
100V TIC 106 - B 
 
200V 
C 
 11 
 
2. O RETIFICADOR CONTROLADO DE SILÍCIO DE MÃO DUPLA “O TRIAC” 
 
2.1 - CONCEITO E FUNDAMENTOS 
 
a) CONCEITO: 
 É um dispositivo que permite a passagem de corrente em ambos os sentidos, 
conhecido também como dispositivo bidirecional, já que o SCR é um dispositivo 
unidirecional. 
 
2.2 - CONSTITUIÇÃO INTERNA E SIMBOLOGIA 
O TRIAC “por dentro” é equivalente a dois SCR`s ligados em paralelo, porém 
“cada um olhando numa direção”... Os terminais de controle ( gatilhos ) são “juntados” 
para que ambos os SCR`s possam ser autorizados através de um único contato esterno, 
como pode ser visto na figura 1.10. 
Percebemos então que a constituição interna de um TRIAC apresenta as mesmas 
características de um SCR. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO TRIAC 
 
O TRIAC funciona da seguinte maneira: 
 
 Normalmente o componente fica intercalado entre a carga e a rede de 
alimentação CA e ao receber, pelo seu terminal de gatilho( G ) uma polarização positiva( 
em relação ao terminal M2), “entra em condução plena”, permitindo a passagem da 
corrente elétrica pela carga, nos dois sentidos, como mostram as setas. Para que a corrente 
na carga permaneça, contudo, é necessário que a polarização positiva no gatilho também 
seja constante, isso porque, da mesma forma que ocorre com o SCR, o TRIAC “desliga” 
sempre que a tensão entre seus terminais M1 e M2 cair a “zero”( ainda que 
momentaneamente). 
 
 
 
M1 
M2 
 G 
K 
A 
A K G 
G 
SÍMBOLO 
Figura 1.10 – a) Simbololgia 
 b) Constituição interna 
( b ) 
( a ) 
C 
 12 
 
2.3 – CURVA CARACTERÍSTICA DO TRIAC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como pode ser observado, o TRIAC pode conduzir nos dois sentidos de 
polarização. E no que diz respeito aos parâmetros da curva, são equivalentes aos vistos 
na curva do SCR. 
Uma diferença importante entre o TRIAC e o SCR que podemos citar é que o SCR 
requer uma tensão de gatilho positiva, enquanto o TRIAC irá responder tanto a uma 
tensão de gatilho positiva quanto a uma negativa. Isto significa dizer que o seu disparo, 
que pode ser em qualquer direção, pode ser reduzido fazendo-se o gatilho mais positivo 
ou mais negativo, com relação ao M1, que é usado como terminal de referência. 
 Em suma, pode-se dizer que a curva característica do TRIAC mostra as 
características de um SCR nas duas direções, e quanto aos parâmetros da curva, a 
denominação e conceito são equivalntes aos definidos na curva característica do SCR. 
 
 DESVANTAGENS DO TRIAC EM RELAÇÃO AO SCR 
Embora o TRIAC tenha a capacidade de controlar a corrente nas duas direções e 
responder a correntes e gatilho que fluam em qualquer destas direções, o dispositivo 
apresenta certas desvantagens quando comparado ao SCR. Em geral, os TRIAC`s têm 
valores de corrente menores que os do SCR e não competem com estes quando correntes 
extremamente elevadas devem ser controladas. 
 A frequência máxima na qual o TRIAC pode operar, fica em torno de 300Hz, visto 
que o mesmo opera nos dois semiciclos da rede. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.11– Curva característica do TRIAC 
I 
C 
 13 
2.3 - TRIAC`s COMERCIAIS 
No comércio, através da consulta do data Book, encontramos TRIAC`s com valores 
de ITRMS de até 300A e valores de VDRM de até 1.6kV. Por estes dados, podemos perceber 
que 300A é pouco, frente ao SCR que possui valores de corrente acima de 3000A. Nas 
figuras 1.12 e 1.13, respectivamente são mostrados alguns tipos de encapsulamentos 
fabricados para o mercado e alguns TRIACS fabricados para potências mais altas. O 
invólucro mais conhecido é o TO220(TO220AB) dos quais se utilizam as séries TIC”xxx”, 
BTA12”AAA” e vários tantos outros triacs mais comuns. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.4 - IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DE UM TRIAC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
M1 
G 
M2 
G – Gatilho 
 
M1 – Anodo 1 ou Main Terminal 1 
 
M2 – Anodo 2 ou Main Terminal 2 
 
Obs: Main Terminal = Terminal principal 
Figura 1.14 – Terminais do Triac 
Figura 1.12 – Tipos de encapsulamento do TRIAC 
Figura 1.13 – TRIAC’s para alta potência 
T0202-1 T092 T0220AB T0202-2 T0P3 RD91 
C 
 14 
 Alguns invólucros de TRIACS apresentam denominações diferentes com relação 
aos terminais de ligação, a figura 1.15 mostra um conjunto desses invólucros. 
 
 
 
 
 
2.5 - TESTE DE UM TRIAC 
Na prática, devemos encontrar duas resistências baixas no teste do TRIAC. Estas duas 
resistências baixas são entre os terminais M1 e gatilho, nos dois sentidos de 
polarização(algo em torno de 10 a 200ohms), pois estamos pegando a resistência da 
pastilha P comum a estes dois terminais. 
O terminal que sobrou, quando encontramos duas resistências baixas, é o M2, inclusive 
o M2, na maioria dos casos, é a carcaça do TRIAC. 
Para identificarmos quem é M1 e gatilho, devemos consultar o manual, pois através do 
teste prático não podemos diferençar estes dois terminais. 
 
3. O TRANSISTOR UNIJUNÇÃO( UJT ) 
3.1 - CONCEITO E FUNDAMENTOS 
 
 CONCEITO 
É um transistor que comporta apenas de uma única junção. 
 
3.2 - CONSTITUIÇÃO INTERNA E SIMBOLOGIA 
Formado por dois blocos de material semicondutor, um do tipo P e outro do 
tipo N, semelhante a um diodo. O material P, entretanto é de dimensões bem 
reduzidas em relação ao material N, ficando como que Embutido no mesmo, como 
mostra a figura 1.16. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.16 – Constituição interna 
 
 
 
 P 
N 
EMISSOR 
BASE 2 
BASE 1 
UJT
 
Figura 1.17 – Simbologia 
E 
B2 
B1 
Figura 1.15 – Invólucros com denominações de terminais ligeiramente diferentes 
C 
 15 
3.3 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
 De acordo com o diagrama estruturado( fig. 1.18 ) onde representa o transistor de 
unijunção, caso o terminal B2 seja ligado ao positivo de uma fonte de Alimentação 
E o terminal B1 ao negativo de tal fonte, uma corrente muito pequena circular 
Através dos “resistores série”, RB2 e RB1. Isto ocorre devido os valores 
 ôhmicos desses resistores serem elevados( semicondutor). Porém 
 ao aplicarmos uma tensão positiva ao terminal E, estaremos 
polarizando diretamente o diodo, dessa forma uma corrente I 
começará a circular no sentido indicado, como mostra a figura 3.2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assim que a tensão de entrada ultrapassar 0.6V, que é o limite mínimo, a 
resistência interna da base( RB1 ) cai significativamente para um valor muito baixo, 
fazendo com que a corrente que percorre B2 para B1, aumente sua intensidade. Caso o sinal 
de tensão caia para valores abaixo de 0.6V, imediatamente a resistência interna RB1 “sobe 
”, novamente para um valor elevado impedindo assim que haja circulação de corrente. 
 
 
 
 
3.4 - PARÂMETROS IMPORTANTES DA CURVA 
 
VP - Tensão de pico. 
 Esta tensão também é conhecida como tensão de disparo do UJT . 
 
 
 
RB1
RB2
E 
B1 
B2 
I 
+
-
D1
DIODE
RB2
RB1+
-
Q1
UJT
Figura 1.18 – Condução do UJT e diagrama estruturado 
Figura 1.19 – Curva característica do UJT 
C 
 16 
 
 - (Intrinsic Stand-off ratio) Relação intrínseca de corte. 
 É a relação 
RBB
RB1 e a faixa de  é de 0.51 a 0.82. Dado que RBB é a 
 resistência medida entre os terminais de base com o emissor aberto. O valor de RBB 
 está na faixa de 4K a 10K. 
 
 IP – Corrente de pico. 
 É a corrente de emissor mínima necessária para disparar o UJT. O valor de IP 
 está na faixa de 2A a 25A para os diversos UJT’s encontrados no mercado. 
 
 VV – Tensão de vale. 
 É o valor de tensão de emissor abaixo do qual ocorre o corte do UJT. Esta 
 tensão de encontra na faixa de 1V a 5V. 
 
 IV – Corrente de Vale. 
 É o valor máximo de corrente de emissor na região de resistência negativa. 
 A faixa de valores de IV Para UJT’s comerciais é de 1mA a 10mA. 
 
3.4 – IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DO UJT 
 
 
 
3.5 – TESTE DE UM UJT 
 
 Para que se verifique o estado de Um UJT, efetua-se as medições segundo a tabela 
de teste resumida , como mostra a tabela 1.1. 
 
 
POLARIZAÇÃO 
RESISTÊNCIA 
MEDIDA 
 B2+ B1- RBB 
B2- B1+ RBB 
 E+ B1- RB1 
 E- B1+  
 E+ B2- RB2 
 E- B2+  
 
 
B1 – Base 1 
 
B2 – Base 2 
 
E - Emissor 
Figura 1.20 – Terminais do UJT 
Tabela 1.1 – Tabela teste do UJT 
C 
 17 
 
4.O DIAC ( DIODO DE CORRENTE ALTERNADA ) 
4.1 – CONCEITO E FUNDAMENTOS 
 
 CONCEITO 
É uma chave bidirecional disparada por tensão, muito utilizada nos circuitos 
 de disparo, onde a tensão no qual o DIAC é submetido ocorre normalmente entre 
 20V e 40V. 
 
4.2 – CONSTITUIÇÃO INTERNA E SIMBOLOGIA 
 
 O DIAC é construído, em grande parte, do mesmo modo que um transistor bipolar. 
O dispositivo tem três camadas semicondutoras alternadamente dopadas, como se pode ver 
na figura 1.21. Entretanto ele difere do transistor bipolar devido às concentrações de 
dopagem em torno das duas junções serem iguais e aos terminais conectados unicamente 
às camadas externas. Não há conexão elétrica na sua região intermediária. Uma vez que o 
DIAC tem apenas dois terminais, ele é geralmente encapsulado em invólucros de metal ou 
plástico com terminais axiais. Portanto, o dispositivo lembra em muito um diodo de junção 
PN comum na aparência. Porém, ele é, algumas vezes, também encapsulado como um 
transistor bipolar convencional, mas com apenas dois terminais. 
 
 
 
 
4.3 – CURVA CARACTERÍSTICA DO DIAC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Como pode ser observado, a curva característica do DIAC mostra que a condução 
do mesmo se dá a partir do momento em que o nível de tensão ultrapassa VBO( tensão de 
Breakover), em ambas as polaridades, caracterizando assim o DIAC como um componente 
bilateral. 
P 
N 
P 
T1 
T2 
Figura 1.21 – Estrutura interna do DIAC Figura 1.22 – Símbolos do DIAC 
Figura 1.23 – Curva característica do DIAC 
C 
 18 
 
4.3 –IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DE UM DIAC 
 
 
 
 
 
 
4.4 –TESTE DO DIAC 
 Na prática, realizando o teste do DIAC com um multiteste na escala em ohms, 
devemos encontrar duas resistências altas entre seus terminais e o resultado sendo positivo, 
o dispositivo se encontra em perfeitas condições de uso, caso contrário, o DIAC não estará 
em condições de uso. 
 Em perfeito estado, a resistência entre os terminais do DIAC sempre será alta, pois, 
como mostra sua curva característica, apenas sua resistência diminuirácaso a tensão entre 
seus terminais seja maior que VBO, e a tensão aplicada pelo multímetro não chagará a tanto. 
 
4.5 – APLICAÇÕES PARA O DIAC 
 O DIAC é aplicado normalmente em circuitos de proteção contra sobretensão, 
gerador de dente de serra e disparo de TRIAC. Algumas configurações de circuitos são 
mostradas nas figuras 1.25 e 1.26. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.25 – a) Circuito gerador de dente de serra 
 b) Forma de onda no capacitor 
Figura 1.26 – Circuito de proteção contra sobretensão 
(a) 
(b) 
 
T1 T1 
Figura 1.24 – Curva característica do DIAC 
C 
 19 
5. O IGBT( TRANSISTOR BIPOLAR DE GATILHO ISOLADO ) 
5.1 – CONCEITO E FUNDAMENTOS 
 
 CONCEITO 
Formado por quatro camadas dispostas na sequência P-N-N-P, o IGBT não faz 
parte da família dos tiristores, porém este é um componente “híbrido” por apresentar 
características tanto dos transistores bipolares(alta velocidade de operação) quanto 
dos transistores FET( pequena perda na condução). 
 
 
5.2 – CONSTITUIÇÃO INTERNA E SIMBOLOGIA 
 
 
(a) (b) 
 
 
 
A estrutura de um IGBT é constituída em duas partes: 
 A Primeira envolve o canal–n, juntamente com camadas n- , p e dopadas com n+. 
Este conjunto é chamado de MOSFET, devido o princípio de funcionamento interno se 
igualar a este. 
A região n
-
 é denominada de Dreno (fictício) D’ do MOSFET, a camada da região p 
abrange o Gate (G) e alcança a região n-dopada( n
+
 ) que é conectada a fonte S. 
 A Segunda envolve uma camada longa contendo uma dopagem p
+
 .Chamada de 
Substrato, esta camada é responsável pela injeção de portadores minoritários e 
parcialmente pela baixa tensão de trabalho e alta condutividade entre o Dreno( D ) e a 
fonte ( S ) do IGBT, estando conectada ao Dreno( D ) do IGBT. e sob esta camada é 
inserido uma outra contendo uma dopagem n ( n
-
 ) e logo após esta encontramos uma 
camada p, comentadas anteriormente na primeira parte. A formação desta Segunda parte 
representa um transistor bipolar pnp, e opera como tal. 
 O Gate( G ) é isolado eletricamente das porções de dopagem das camadas por uma 
camada muito fina de Dióxido de Silício ( SO2 ), este isolante é um tipo particular 
denominado Dielétrico, que cria campos elétricos opostos. 
 
 
(Fonte) 
(Dreno) 
Figura 1.27 – a) Estrutura interna do IGBT 
 b) Símbolos do IGBT 
 
C 
 20 
5.3 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.28 – Estrutura interna de um IGBT 
 
FUNCIONAMENTO: 
 
Ao se alimentar positivamente o terminal Gate, haverá a criação de um campo 
Elétrico devido a existência do Dielétrico, este campo criado induzirá cargas positivas que 
incidirão sobre a região p, onde se faz próximo e repelirá suas cargas positivas( + ), 
criando lacunas, e dessa forma ocorrerá a atração de elétrons para esta região, elétrons 
estes vindos das n
+
-dopadas, colaborando assim para a formação de um canal que 
chamamos canal – n. Com a criação deste canal inicia o processo de condução de 
corrente através do IGBT. Esta condução de corrente se dá entre o Dreno( D) e a 
Fonte(S), e atravessa a região p, de onde se fez o canal. 
Quando começa a circulação de corrente no IGBT ocorre um processo de 
recombinação entre os elétrons da camada n
-
 e lacunas que são criadas a partir da 
camada p
+
(Substrato), pois os portadores da camada n
-
 são elétrons e os da camada p 
portadores positivos, e ainda devido a este fenômeno ocorre um processo de difusão 
através da junção J2, pois os elétrons da Fonte (S) tendem também a se recombinarem com 
as lacunas em questão. Logo podemos dividir a corrente total de um IGBT em duas 
importantes componentes a saber: 
- Uma delas se forma quando da formação do canal-n, Há uma circulação de 
elétrons entre as regiões n
-
 e n
+
 via este canal criado na região p. Isto provoca 
uma criação de lacunas no substrato p, ocasionando como foi explicado antes, 
uma recombinação entre p e n
-
, esta corrente apresenta um valor bastante 
substancial para o IGBT. 
- A outra está inclusa no processo de difusão através da juncão J2, descrita 
anteriormente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
C 
 21 
5.3 – CURVA CARACTERÍSTICA DO IGBT 
Figura 1.29 a) Circuito típico com IGBT 
 b) Formas de onda dos sinais de entrada e saída do IGBT 
 c) Curva característica ideal do IGBT 
 d) Curva característica real do IGBT 
 
5.4 – IGBT´s COMERCIAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 IRG4BC30F 
 SKM 75 GAR 063 D 
 
 
 
 
 
 
 
 IRGPC50F 
 
SK 13 GD 063 
 
Figura 1.30 – Tipos comerciais de IGBT 
 
 
 
 
 
 
C 
 22 
5.5 –PINAGEM DO IGBT 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.31 – Terminais do IGBT 
 
5.6 –VANTAGENS DO IGBT 
 
 O IGBT atinge limites de tensão e corrente consideravelmente mais elevados do que 
dispositivos como o MOSFET que possuem uma faixa mais reduzida de valores, ficando, 
tipicamente, entre: 100V/200A e 1000V/20A, enquanto os IGBT´S atingem até 
1200V/500A. Tais limites especialmente para os IGBT´s têm se ampliado rapidamente em 
função do intenso trabalho de desenvolvimento que tem sido realizado. 
Os IGBT´s também apresentam baixas perdas na condução assim como podem 
trabalhar em freqüências mais elevadas de até 20kHz, inferiores no caso para os 
MOSFET´s que trabalham em freqüências maiores do que 50kHz. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
3 
1 
1 – GATILHO 
2 – COLETOR 
3 - EMISSOR 
C 
 23 
 
EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM 
1) Conceitue um SCR? 
 
2) O SCR TIC126D possui uma corrente de manutenção(IH) igual a 40mA. Em um certo 
momento, encontra-se passando pelo mesmo uma corrente de 5A, e logo após, por um 
motivo qualquer, ocorre uma brusca redução dessa corrente para 30mA. O que você diz 
sobre o SCR. O mesmo manterá conduzindo a corrente ou entrará em corte? Explique 
porquê. 
 
2) Explique sucintamente, porque não é viável disparar o SCR aplicando sobre o mesmo 
uma tensão de breakover com frequência. 
 
4) Dado o TIC106D disposto no invólucro T0220AB, indique a correta pinagem do mesmo. 
 
 
 
 
 
 
 
5) Identifique que defeitos apresentam os SCR´s abaixo, analisando as medidas de 
resistência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
C 
 24 
6) Por que motivo o TRIAC é chamado de dispositivo bidirecional? 
 
7) Identifique a pinagem do TRIAC TIC216 a seguir: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8) Dado o transistor de unijunção abaixo, identifique seu defeito a partir das medições 
realizadas. 
 
9) De acordo com os testes realizados a seguir, realize o diagnóstico do DIAC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
............ 
............ 
............ 
C 
 25 
 
Capítulo II – CIRCUITOS DE DISPARO DE TIRISTORES 
 
1 – INTRODUÇÃO 
 O circuito de disparo de Tiristores representa uma das partes mais importantes nos 
circuitos de controle. Um correto funcionamento do circuito de disparo, assegurará um bom 
funcionamento do tiristor e com isto eficiência no controle a ser realizado. 
 Neste capítuloestudaremos os diversos tipos de circuitos de disparo dos tiristores, 
estes circuitos acionados através de três tipos de fontes: Fonte de sinal CC, fonte de sinal 
CA e fontes geradoras de pulsos, descrevendo algumas vantagens e desvantagens entre as 
mesmas. 
 
2 – DISPARO DE TIRISTORES COM SINAL CC NO GATILHO 
 
 CIRCUITOS TÍPICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Tendo em vista os circuitos da figura 2.1, é possível calcular o valor das constantes 
RG e RL visando, respectivamente, manter o valor de corrente de gatilho abaixo de IGMAX 
e acima de IGMIN, e controlar a corrente de anodo que passa pelo Tiristor. 
 Circuitos desta natureza, apresentam um inconveniente. A corrente no gatilho 
permanece o tempo todo. Isto não é necessário, visto que a necessidade da corrente no 
gatilho é só na hora do disparo, depois a mesma pode ser retirada. Caso contrário, estamos 
dissipando energia no gatilho além do necessário, o que não é conveniente. 
 
3 - DISPARO DE TIRISTORES COM SINAL CA NO GATILHO 
 
 O disparo em CA ocorre quando uma amostra deste sinal alcança um valor 
suficiente para disparar o Tiristor. Variante com o tempo, o sinal AC alcança o valor de 
disparo em um ângulo , chamado ângulo de disparo. Neste circuito não acarreta da 
corrente se manter no gatilho, pois ao Tiristor ser disparado o circuito de gatilho é curto-
circuitado.(Ver figura 2.2 ). 
 
VCC
RLRG
Figura 2.1 – Disparos de Tiristores com sinal CC.
 (Circuitos Típicos ) 
RG RL
VCC
C 
 26 
 
 CIRCUITOS TÍPICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 - CONTROLE DE FASE COM SCR 
 
 Observe o circuito da figura 2.3 e o comportamento da tensão sobre a carga resistiva 
RL = 100, mostrado na figura 2.4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O circuito da figura 2.3, como podemos observar, alimenta uma carga resistiva de 
100 com uma tensão eficaz Vrede = 127V, através de um SCR TIC 106B, que apresenta 
IGT = 200A e VGT = 0.6V. A idéia deste exemplo é mostrar que através da escolha de um 
valor para o potenciômetro P1, tem–se disparos em instantes diferentes em relação ao sinal 
alternado de entrada ( Vrede ) através do controle de fase, ou seja, controlar a tensão 
fornecida à carga e, portanto a sua potência. 
 
C1
RL
P1
R1
~ 
Vrede 
R1
P1
RL
C1
~ Vrede 
Figura 2.2 – Disparos de Tiristores com sinal CA.
 (Circuitos Típicos ) 
Figura 2.3 – Circuito de disparo com SCR 
 ( Controle de fase ) 
1k
P1 100
Vrede ~ TIC 106B 
(200k) 
C 
 27 
 FORMAS DE ONDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As formas de ondas características da tensão nos terminais da carga, são mostrados nas 
ilustrações acima, observe-se que há um valor médio diferente de zero aplicado a carga 
quando a alimentação da mesma é controlado pelo SCR, e este valor médio pode ser 
calculado como mostraremos em seguida. É verificado também que a fluxo de potência 
aplicada a carga é controlado, podendo-se então fornecer mais ou menos potência. Mas do 
que depende este controle de fluxo de potência para a carga? 
 
Vejamos: 
 
 
O valor médio calculado sobre uma carga quando a mesma recebe um sinal 
  

 

 
 
Figura 2.4 – Comportamento das tensões na carga para os diversos 
ângulos de disparo do SCR 
C 
 28 
retificado em meia onda controlado através de um ângulo de disparo, é calculado pela 
expressão: 
 
 
 
 
 
Enquanto o valor eficaz de tensão é dado por: 
 
 
 
 
 
 
Logo é possível então aplicarmos estas equações para calcularmos a tensão média e 
eficaz aplicadas na carga de um circuito qualquer que se utilize de dispositivos como o 
SCR para o controle de potência sobre a mesma. A potência então pode ser calculada pela 
expressão que segue: 0 
 
 
 
 
 
 
Notamos que assim como a tensão eficaz varia segundo um ângulo, chamado ângulo 
de disparo, varia a potência consumida pela carga, conclui-se então que o fluxo de potência 
sobre a carga depende do ângulo em que o SCR é disparado. 
A tabela abaixo mostra alguns valores de grandezas para os ângulos de disparos em 
questão, verificados para o circuito da figura 2.3 
 
Ângulo de 
disparo() 
Tensão na 
rede( Vrede ) 
Tensão média 
na carga( Vmedio ) 
Tensão eficaz na 
carga( Veficaz ) 
Potência consumida 
pela carga( Peficaz ) 
2º 6.3V 57.1V 89.8V 80.64W 
15º 46.5V 56.2V 89.6V 80.28W 
30º 89.8V 53.3V 88.5V 78.32W 
60º 155.5V 42.9V 80.5V 64.80W 
90º 179.6V 28.6V 63.5V 40.32W 
 
 Você pode observar que o valor máximo da tensão de rede é obtido com um ângulo 
de disparo de 90º, e isto nos leva a concluir que a partir deste ângulo não temos mais 
controle de potência sobre a carga, “e agora José ? ” o que faremos..... 
 Fique tranqüilo caro leitor, logo adiante mostraremos circuitos de disparo que 
permitem variar o ângulo  de 0º a 180º no semiciclo positivo assim como de 180º a 360º 
no semiciclo negativo, caso estejamos trabalhando com circuitos para disparar o TRIAC. 
 No primeiro instante entenderemos o por quê deste limite de controle em torno de 
90º, certo? 
 
 
 


2
)1( COSV
V Pmédio


 




8
2sen
44
1
 Peficaz VV
 
L
eficaz
eficaz
R
V
P
2

 
C 
 29 
 
 Observe a figura 2.5. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Verifica-se que o circuito se encontra projetado de tal forma que quando o sinal de 
tensão da rede alcançar 89.8V, o SCR estará com uma corrente de gatilho necessária para 
garantir seu disparo, que neste caso se dará em  = 30º. Analisaremos agora para o Caso 
em que  = 150º, dado que 
0150sen.2.127
rede
V
. Calculando-se o valor desta tensão 
encontra-se Vrede = 89.8V. Opa! Mas esse valor não é o mesmo para  = 30º ? . Pois é caro 
leitor, é dessa forma que concluímos a impossibilidade deste circuito atingir ângulos 
maiores do que 90º, entendeu? A figura 2.6 ajuda a esclarecer este ponto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 - CONTROLE DE FASE COM TRIAC 
 
 Semelhante ao SCR, o TRIAC também pode ser utilizado para o controle de fase de 
tensão alternada, levando em conta as mesmas considerações adotadas a respeito do limite 
do ângulo de disparo do SCR. Um circuito típico de disparo de TRIAC é mostrado na 
figura 5.1, bem como as formas de onda para os ângulos  = 2º,  = 15º,  = 30º,  = 60º, 
 = 90º adotados para o circuito com SCR, mostradas na figura 2.7 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.5 – Tensão de disparo 
Figura 2.6 – Tensão de disparo para  = 30º e  = 150º 
 
C 
 30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 FORMAS DE ONDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.7 –Circuito de controle de fase com TRIAC 
100
R1
R2
100
0.1uF~ 
Figura 2.8 – Comportamento das tensões na carga para os diversos 
ângulos de disparo do SCR 
C 
 31 
 
 
 Observa-se nas formas de onda da figura 2.8 que o controle de fase no TRIAC, 
diferente do controle em SCR’s, é feito nos semiciclos positivo e negativo. 
 Assim como os resultados do circuito com SCR, é possível calcular os valores de 
Vmédio, Veficaz e a Peficaz utilizando circuitos com TRIAC’s atravésdas relações matemáticas 
mostradas a seguir: 
 
 
 
 
 
 
 
 A partir dessas relações, obtemos assim uma tabela para os ângulos de disparo em 
questão mostrados nos gráficos da figura 2.8 
 
Ângulo de 
disparo() 
Tensão na 
rede( Vrede ) 
Tensão média 
na carga( Vmedio ) 
Tensão eficaz na 
carga( Veficaz ) 
Potência consumida 
pela carga( Peficaz ) 
2º 6.3V 0 127V 161.29W 
15º 46.5V 0 126.8V 160.78W 
30º 89.8V 0 125.2V 156.75W 
60º 155.5V 0 113.9V 129.73W 
90º 179.6V 0 89.8V 80.64W 
 
 Observando com cuidado a tabela, podemos destacar duas grandezas que 
apresentam valores curiosos em relação a tabela destinada ao SCR. Pois bem, uma delas é a 
tensão média na carga( Vmedio ), que apresenta valor nulo para todos os ângulos de disparo, 
você sabe o porquê? 
 Caso você preste atenção nas formas de onda apresentadas na figura 2.8, o ângulo 
de disparo é igual nos dois semiciclos e como a forma de onda da tensão na carga é 
simétrica, o seu valor médio é nulo. 
 A outra grandeza é a potência eficaz consumida pela carga. Verifica-se que a mesma 
para o circuito com TRIAC’s apresenta valores maiores do que aquelas observadas para os 
circuitos com SCR’s, e você sabe porque? 
 Para um ângulo de disparo de 2º é visto que na figura 2.8, mais senóide é aplicada a 
carga, comparado ao observado na figura 2.6, e isto significa dizer que mais potência é 
fornecida à carga. Dessa forma é fácil entendermos que uma mesma lâmpada acenderá com 
mais intensidade quando ligada a um circuito com TRIAC, e menos intensidade quando 
ligada a um circuito com SCR. 
 Vimos que até o momento, trabalhamos com circuitos de disparo que limitam o 
ângulo em até 90º, no semiciclo positivo e 270º no semiciclo negativo, este controle de 
potência portanto não é completo, ou seja, não se desenvolve de 0º a 180º e 180º a 360º, 
variando a potência desde 0(zero) até o valor máximo, o controle desta natureza é estudado 
no tópico seguinte, que trata sobre disparo por rede defasadora. 
 
 
 
 
0
médio
V
 




4
2sen
22
1

Peficaz
VV
 
L
eficaz
eficaz
R
V
P
2

 
C 
 32 
6 – DISPARO POR REDE DEFASADORA 
 
 A idéia destes circuitos é produzir um ângulo de disparo ’ maior que 90º em 
relação à tensão da rede, na figura 2.9 representado por  + . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A figura 2.9 mostra que a tensão de rede ao alcançar o valor de V, o disparo 
acontece para um certo ângulo , deslocado o sinal de tensão no circuito de disparo de um 
ângulo , verifica-se que o disparo se dará em um ângulo maior que o primeiro, ora, então 
descobrimos a filosofia da solução do nosso problema, pois dessa forma podemos disparar 
o tiristor sob ângulos maiores que 90º, não é mesmo? Identificamos então um circuito 
típico capaz de gerar este sinal defasado, como mostra a figura 2.10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O ângulo ( discutido anteriormente ) que representa a defasagem da tensão de 
disparo, tomada sobre o capacitor, em relação a tensão da rede, depende do valor da 
constante de tempo  = ( R1 + R2 )C1. Variando-se valor do resistor R2, é possível então 
alterar o valor do ângulo de defasagem em questão, mudando assim o ângulo em que 
ocorrerá o disparo do SCR. 
 O diodo D1 garante que só haverá corrente de gatilho no semiciclo positivo da 
tensão da rede, evitando perdas desnecessárias no gatilho do SCR quando este estiver 
bloqueado. 
 O diodo D2 conduz no semiciclo negativo carregando C1 com tensão negativa. Isso 
garante que, em cada semiciclo positivo, o capacitor comece sempre a se carregar a partir 
de uma tensão fixa, mantendo a regularidade do disparo. 
 = Ângulo de disparo normal 
 = Atraso da rede defasadora 
 = Defasagem no disparo 
’ = Ângulo de disparo com rede 
defasadora. 
Figura 2.9 – Comportamento da tensão de disparo com rede 
defasadora 
D2
carga
R2
R1
C1
SCR
D1
Vrede 
Figura 2.10 – Circuito típico de disparo com rede defasadora 
C 
 33 
 
EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM 
1) Dado o circuito abaixo, responda por que não é viável sua utilização. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) Responda se o circuito de disparo em CA, como mostra a figura abaixo, apresenta vantagem sobre o 
circuito de disparo CC, montado no exercício ( 1 ). Justifique sua resposta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) Partindo do circuito mostrado na figura abaixo, explique sucintamente a idéia de como podemos disparar 
em instantes diferentes o SCR, de acordo com o sinal alternado de entrada. 
 
 
 
 
 
 
 
VCC
RLRG
R1
P1
RL
C1
~ Vrede 
1k
P1 100
Vrede ~ TIC 106B 
(200k) 
C 
 34 
4) Qual a vantagem do controle do fluxo de potência efetuado com o TRIAC comparado com o SCR? 
5) Responda se é possível controlarmos o valor médio de tensão na carga, utilizando-se um circuito com 
TRIAC. Justifique sua resposta. 
6) Explique a função dos diodos D1 e D2 no circuito abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 – DISPARO POR PULSOS E COMPONENTES ASSOCIADOS 
 
 O disparo por pulsos é vantajoso em relação ao disparo CC no que diz respeito a 
potência dissipada na junção gatilho - catodo além da possibilidade de obter isolação entre 
os sinais de disparo e o dispositivo. Esta isolação, “Galvânica”, não permite a passagem de 
corrente de um lado para outro do circuito, mantendo assim a integridade do dispositivo. 
 Esta isolação normalmente é feita através de “ Transformadores de pulso” e 
“ Acopladores ópticos”, estudados mais adiante. 
 
8 – TRANSFORMADORES DE PULSO 
 
 Especialmente projetados para a transmissão de pulsos de disparo aos SCR’s e 
TRIAC’s, os transformadores de pulso devem apresentar como exigência um ótimo 
acoplamento entre o primário e secundário além de possuir uma elevada isolação ( 
tipicamente da ordem de kV ), esta isolação é importante para evitar que tensões 
desenvolvidas nos enrolamentos, em função da operação normal do conversor, possam 
causar-lhes danos, e quanto ao acoplamento ser perfeito pode ser melhor entendido nas 
ilustrações mostradas na figura 8.1. 
 
 
 
Figura 2.11 – Espalhamento da corrente ao longo do disparo 
D2
carga
R2
R1
C1
SCR
D1
Vrede 
C 
 35 
 Verifica-se portanto a medida que a corrente no gatilho é injetada transversalmente, 
uma corrente Anodo – catodo vai encontrando uma maior facilidade na passagem ao longo 
da seção do dispositivo, porém caso não haja conformidade nesta distribuição, devido a um 
possível mau acoplamento, a corrente I se concentrará mais em uma única região 
provocando um aquecimento( ponto quente ) podendo danificar o componente. 
 
 TRANSFORMADORES DE PULSO COMERCIAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 – ACOPLADORES ÓPTICOS OU ISOLADORES ÓPTICOS 
 Estes dispositivos surgiram na década de 70 e foram desenvolvidos com a finalidade 
de isolar pulsos de disparo. 
 Os acopladores ópticos consistem em uma fonte de luz(fotoemissor) e um 
fotosensor, que deve ter alta sensibilidade na faixa de frequência de luz emitida pelo 
fotoemissor. O fotosensor pode ser um transistor ou até um SCR ou TRIAC, disparados 
num mesmo invólucro, como ilustra a figura 2.13. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Um inconveniente em usar acopladores ópticos com transistor é a necessidade de 
uma fonte adicional, para polarizar o circuito de coletor do transistor e fornecer a corrente 
de gatilho ao SCR ou TRIAC. 
 Imagine, caro leitor, que você agora deseje disparar umtiristor utilizando-se de um 
acoplador óptico com transistor, como mostra a figura 2.13, verifique que será necessário 
uma fonte adicional para polarizar o circuito de coletor do transistor e assim fornecer a 
corrente de gatilho para efetuar o devido disparo, isto não será inconveniente? 
Figura 2.12 – Transformador de pulso 
Figura 2.13 – a) Esquema interno de acoplador óptico 
 b) Acoplador óptico com fototransistor 
 c) Encapsulamento do componente 
 
a) 
b) 
c) 
C 
 36 
 Claro que sim, pois haveria um circuito mais complexo para o disparo de seu 
tiristor, pois bem, há uma solução interessante para este caso, que é o uso de acopladores 
ópticos com tiristores, ilustrado na figura 2.14. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TIPOS COMERCIAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CIRCUITO DE DISPARO COM FOTOTRIAC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Observe na figura 2.16 que para que seja acionado o TRIAC Q1, o sistema digital 
deve fornecer nível lógico “1” a entrada de controle da porta nand. Assim, o pino 2 do 
MOC3011 vai para nível lógico “0” e o led D2 fica polarizado diretamente, disparando o 
fotosensor Q2 e, como consequência, o TRIAC Q1. 
 
Figura 2.14 – Circuito integrado MOC3011 
 
Figura 2.16 – Circuito típico de disparo com o MOC3011 
 
VCONTROLE 
R3
R2
+V
F1
R1
“1” 
1/4 - 7400 
D2 
Q2 
Q1 
CARGA 
 
MOC3011 
 
MOC3020 
MOC3021 
MOC3022 
MOC3023 
Figura 2.15 – Circuito típico de disparo com o MOC3011 
 
C 
 37 
 Para podermos especificar um circuito integrado desta natureza é importante 
estarmos atento a dois parâmetros: A tensão máxima reversa(VRRM) e a corrente máxima 
direta(ID), suportadas pelo elemento fotosensor, no caso o TRIAC. 
 Uma breve análise do comportamento do circuito com o MOC3011 quanto ao uso 
dentro de seus parâmetros máximos, é feito para que possamos ter a idéia da sequência de 
cálculos para um bom dimensionamento do circuito de disparo. 
 A partir da figura 2.16 e dado as características do TRIAC Q1, assim como do 
circuito integrado MOC3011 faremos a análise. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Visto que a tabela 2.1 nos mostra os parâmetros do MOC3011, a corrente IA de 
entrada do pino 1(anodo do led) deve ser inferior a 50mA,. Para não danificar o dispositivo, 
e deve ser superior a 10mA, para garantir o disparo de Q2. 
 Desejamos então dispararmos o TRIAC Q2, tendo no pino 2 nível lógico “0”, a 
corrente IA vale: 
 
 
mA
R
V
I FA 3.12
300
3.155
1





 
 
Desta forma o MOC3011 está protegido e garante o disparo do TRIAC interno Q2. 
 Para garantirmos a proteção do TRIAC Q2, a partir da carga a ser acionado, é 
necessário calcularmos o valor do resistor R1, inserido no pino 6, vejamos: 
 
 
 29.161
100
)127( 22
L
REDE
L
P
V
R
 
 
 Portanto, a corrente máxima no pino 6 será: 
 
 
A
RR
V
I
L
REDE 529.0
29.341
2127
2
6 


 
 
 Isto garante que o TRIAC interno não será danificado, pois opera com corrente 
menor que máxima permitida(I6 = 1.2A). 
 Garantidas então as condições normais de trabalho do MOC3011, é possível 
determinar o que nível de tensão da rede, o TRIAC Q1 irá Disparar, dado que saibamos seus 
parâmetros. 
 A partir da tabela 9.1, temos que IGT = 100mA e VGT =2V, considerando que VT 
=3V (TRIAC Q2), obtemos então através do circuito em questão: 
PARÂMETROS DO MOC3011 
LED 
IA 10mA(min) 50mA(max) 
VF 1.3V-10mA 
 
TRIAC 
VRRM,VDRM 250V(min) 
VT 3V(max) – 100mA 
I6 1.2A(max) 
 
PARÂMETROS DO TRIAC Q1 
VGT 2V 
IGT 100mA 
 
Tabela 2.1 – Parâmetros do TRIAC e do MOC 3011 
C 
 38 
 
 
21
12 )()(
RR
QVQVV
I GTTREDEGT



 
 
 
29.341
23
10100 3

 REDE
V
x
, 
VVREDE 13.39
 
 
Isto significa que a tensão da rede ao atingir 39.13V, o TRIAC Q1 será disparado. 
 Você deve estar questionando o fato do controle de potência, não estar disponível 
nesta tipologia de circuito, não é? Pois bem, é possível sim criarmos um controle de ângulo 
de disparo nesta topologia de circuito, basta inserirmos no pino 6 um resistor variável(RV), 
e logo teremos disparos para vários valores de tensão da rede. Porém temos que ter um 
cuidado especial com o mínimo valor para esta resistência inserida no pino 6, pois poderá 
haver um aumento de I6 superior ao suportado pelo TRIAC Q2. 
 Uma recomendação para evitarmos este tipo de problema, é inserirmos em série 
com o resistor variável(RV) uma resistência que garante o valor limite quando este resistor 
estiver próximo de zero(0), como ilustra o circuito da figura 2.17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 – CIRCUITO DE DISPARO PULSADO COM UJT 
 
OSCILADOR DE RELAXAÇÃO COM UJT 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
R1
RB2
RB1
+
VCC
C1
UJT
B1 
B2 
E 
(a) 
rb1
RB1
rb2
RB2
D1
DIODE
R1
C1
+
VCC
B2 
B1 
E 
(b) 
Figura 2.18 a) Circuito típico de um oscilador com UJT 
 b) Oscilador de relaxação com circuito equivalente do UJT 
Figura 2.17 – Circuito de disparo com MOC 3011 
100W
R1
180
5V F1
1A
R2
300
VRede 
 
D2 
Q2 
Q1 
Vcontrole 
“1” 
MOC3011 
1/4 - 7400 
R3
C 
 39 
 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
 
Observe a figura 2.19, inicialmente ao aplicarmos uma tensão VCC, o capacitor se 
carregará até que o diodo dom emissor comece a ficar polarizado diretamente. Quando a 
tensão no capacitor atingir a tensão de disparo do UJT(Vp), O mesmo conduz, temos então 
uma diminuição de r b1, permitindo então que o capacitor C1 se descarrega sobre (RB1 + rb1). 
Esta descarga se dará até que o UJT entre novamente no estado de corte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Este ciclo se repete segundo constantes de tempo, de carga e descarga, formando 
assim um circuito oscilador. 
 E o que são constantes de tempo? Vejamos, 
 Por definição, uma constante de tempo é o tempo necessário para que o capacitor se 
carregue( ou descarregue) em até 63% do valor de tensão de entrada no circuito, e é dada 
pela expressão  = RC. 
 No nosso caso temos duas diferentes constantes de tempo a considerar, a de carga e 
a de descarga, respectivamente representadas pelas expressões: carga = R1C1 e 
descarga = (RB1 + R B1 ) C1, e o comportamento das mesmas então observados na figura 2.20. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
D2
DIODE
RB1
rb1
C1
R1
+
VCC1
B1 
E 
Figura 2.19 – Circuito equivalente ao oscilador de relaxação após o corte do UJT 
VE
 
t2 
VB2
 
VB2
 
VB1
 
VB1
 
VV
 
VP
 
t1 
Tensão de disparo 
Tensão contínua em B1 
Tensão de vale 
Tensão no terminal 
B1( usada para 
disparar tiristores) 
Tensão no terminal B2 
t 
t 
t 
0 
Figura 2.20 – Circuito equivalente ao oscilador de relaxação após o corte do UJT 
C 
 40 
 
 Verifica-se que de 0 a t1, o capacitor se carrega através de R1, com constante de 
tempo carga = R1C1. Em t1, o UJT dispara e entre t1 e t2, o capacitor se descarrega com uma 
constante de tempo descarga = (rB1 + R B1 ) C1, de valor menor do que carga. 
 Aprendemos então como funciona o circuito de um oscilador de relaxação com 
UJT, mas de que forma podemos nos servir do mesmo para dispararum SCR ou TRIAC? 
 Veja bem, caro leitor, observe que na figura 2.20, a forma de onda adquirida no 
terminal de B1 representa pulsos de tensão e exatamente estes que são utilizados para 
disparar os tiristores em questão. O circuito típico para o disparo de SCR´s ou TRIAC´s é 
mostrado na figura 2.21. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 PROJETO DE UM OSCILOSDOR DE RELAXAÇÃO COM UJT 
Para que um SCR seja disparado com sucesso através de um circuito como 
mostrado na figura 2.21, é preciso especificarmos os parâmetros do mesmo. 
 É necessário então efetuarmos alguns cálculos baseando nas características 
do UJT, assim como nas características do SCR que desejamos acionar, um 
exemplo ilustrativo é do SCR que desejamos acionar, um exemplo ilustrativos é 
mostrado a seguir, apresentando a você de que forma podemos obter os 
parâmetros deste circuito oscilador. 
 Para o projeto em questão iremos considerar o circuito da figura 2.21, com o 
UJT 2N2646 e o SCR TIC 106, onde algumas de suas características são 
apresentadas a seguir: 
 
 
UJT – 2N2646 
 0.56(min) 0.75(max) 
rbb 4.7k(min) 9.1k(max) 
Ip 1A(tip) 5A(max) 
Iv 4mA(min) 6mA(tip) 
 
SCR – TIC106 
VGD=0.2V VGT=1V 
 
- CÁLCULO DOS PARÂMETROS R1, R2, R3 E C1 
 CÁLCULO DE R2: 
carga
R3
R2
R1
C1
UJT
SCR
+
Vcc
Vrede ~ 
Figura 2.21 – Circuito típico de disparo de SCR com UJT 
C 
 41 
 Um valor prático de R2 é calculado em torno de 15% de rbb, verificado nas 
características técnicas do dispositivo. 
 CÁLCULO DE R3: 
 Dado Vcc, calcula-se o valor de R3 através da relação: 
 
 
 
 
 
 CÁLCULO DE R1: 
 
O valor do cálculo do resistor do emissor(R1) deve ficar dentro do seguinte 
limite: 
 
p
pcc
v
vcc
I
VV
R
I
VV 


1
 
 
A partir da seção 3.4 que trata dos parâmetros do UJT, temos que VV=2V, IV = 4mA 
e IP = 4A escolhidos assim para efetuarmos o cálculo em questão. Porém Vp é encontrado 
através da expressão: 
BBDp VVV 
 
 
 onde VD = 0.6,  = 0.6 e 



32
2
RRR
RV
VV
BB
cc
ccBB
V3 e Sabendo que V3 < 0.6V, 
consideraremos então V3 = 0.3V. 
 
CÁLCULO DO CAPACITOR C1: 
 Para o cálculo do capacitor, devemos fixar uma faixa de frequência 
de operação do circuito. O valor de C1 é então calculado pela expressão que 
segue: 
 








1
1
ln
1
1
1
fR
C
, dado que são conhecidos os valores de R1, f e . 
 Como exemplo, aplicamos então uma tensão de alimentação Vcc = 12V e 
queremos que a saída do circuito oscile com uma frequência de 1kHZ. De posse então 
desses dados de entrada e de acordo com a ferramenta de cálculo de cada parâmetro 
obtemos então o valor dos mesmos mostrados no circuito da figura 2.22. 
 
R2 = 1k, R3 = 220, R1 = 10k e C1 = 0.1F 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vcc
rRx
R bb
(min))(6.0 2
3


 
carga
R3
R2
R1
C1
UJT
SCR
+
Vcc
Vrede ~ 
10k 
0.1F 
1k 
220 
Figura 2.22 – Circuito típico de disparo 
de SCR com UJT 
C 
 42 
 
EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM 
1)Cite uma vantagem do disparo por pulsos em relação ao disparo CC. 
 
2) Qual a função do transformador de pulso em um circuito de disparo? 
 
3) Cite algumas vantagens do uso de um acoplador óptico no disparo de um tiristor? 
 
4)Dado o circuito abaixo, e consultando os dados técnicos necessários, dimensione o circuito com o objetivo 
de protegermos o optoacoplador? 
 
 
 
 
 
 
 
 
5) Dado o circuito abaixo, explique de que forma é possível retardarmos o disparo do UJT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VCONTROLE 
R3
R2
+V
F1
R1
“1” 
1/4 - 7400 
D2 
Q2 
Q1 
CARGA(RL=500) 
 
V = 110V 
5V 
R1
RB2
RB1
+
VCC
C1
UJT
B1 
B2 
E 
 
C 
 43 
 
 OSCILADOR DE RELAXAÇÃO COM UJT SINCRONIZADO COM A REDE 
 
No circuito de disparo visto anteriormente, há um pequeno problema: O ângulo de 
disparo() é aleatório, pois o circuito gerador de pulsos fica oscilando independente do 
sinal da rede. Quando isto 
ocorre, os pulsos enviados podem “pegar” a senóide a cada ciclo, em momento diferente. 
Como mostra a fig. 2.23 abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para evitar o problema do ângulo  ficar aleatório, devemos sincronizar 
funcionamento do circuito de disparo com o sinal que alimenta o circuito de potência. 
Um circuito típico de disparo sincronizado com a rede é mostrado na figura 10.7: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Este circuito funciona da seguinte forma: No semiciclo negativo da tensão de rede, 
o diodo zener funciona como um diodo normal, pois é polarizado diretamente como mostra 
a figura 2.25: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
R1
RB1
RB2
UJT
D1
R
C1
~ 
 Figura 2.23 – Formas de ondas para o circuito de disparo 
 Com  aleatório 
 de disparo de SCR com 
 UJT 
 Figura 2.24 – Circuito sincronizado de disparo com UJT 
R1
D1~ Vrede 
Vrede 
I 
 Figura 2.25 – Etapa de estabilização zener 
C 
 44 
 Neste instante o oscilador estará 
em curto e o UJT não irá disparar, 
permitindo assim que não haja alguma 
dissipação desnecessária no gatilho, já 
que no semiciclo negativo o SCR não 
deve conduzir, como de costume. 
 No semiciclo positivo, até que a 
tensão de rede atinja a tensão VZ, o 
diodo zener estará bloqueado. A partir 
daí o diodo zener irá manter a tensão, 
no circuito gerador de pulsos, 
estabilizada no valor de VZ, isto 
ocorrerá logo no início do semiciclo 
positivo. 
 Uma vez alimentado, o circuito 
oscilará normalmente e o primeiro 
pulso(com ângulo  em relação à tensão 
da rede) irá disparar o SCR. 
 
Os demais pulsos são desnecessários, mas inevitáveis neste circuito e como os sinais 
são repetitivos, ou seja, as condições de carga repetem-se em todos os semiciclos negativos, 
o primeiro pulso ocorrerá sempre com o mesmo ângulo , como pode ser visto na figura 
2.26. 
 
 
 
11 – CIRCUITO DE DISPARO COM TCA-785 
 O TCA-785 é um circuito integrado desenvolvido para controlar o ângulo de 
disparo de tiristores, continuamente de 0º a 180º. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O TCA-785 faz parte de um grupo de circuitos integrados de disparo. A finalidade 
destes circuitos é a de facilitar o projeto de circuitos de disparo e torná-los mais compactos 
e confiáveis. 
 Dentre suas excelentes características é possível destacar: 
 Largo campo de aplicação devido à possibilidade de controle externo; 
 Operação em circuitos trifásicos, utilizando-se 3(três) CI´s; 
 Duas saídas com corrente de disparo( TCA-785 - 250mA), duas saídas adicionais 
complementares; 
 Figura 2.26 – Formas de ondas para o circuito de disparo 
 sincronizado com a rede. 
 Figura 2.27 – Circuto integrado TCA 785 
C 
 45 
 Duração de pulsos de disparo determinado por um capacitor externo; 
 Detecção de passagem de tensão por zero volt; 
 Possibilidade de inibição dos pulsos de disparo; 
 Faixa de fonte de alimentação de 8V a 18V; 
 Consumo interno de corrente até 10mA. 
 
 DIAGRAMA DE BLOCOS DO TCA-785 
 
 
 
Para melhor entendermos o funcionamento deste circuito, analisaremos suas principais 
etapas. 
 
 DETETOR DE PASSAGEM POR ZERO 
Vimos a importância do circuitode disparo estar em sincronismo com a rede, para que 
não ocorra disparos aleatórios dos tiristores. TCA-785 apresenta um bloco chamado 
DPZ(Detector de Passagem por Zero) que gera um pulso de sincronismo toda vez que a 
tensão da rede passa por zero. A entrada para a tensão de referência de sincronismo é no 
pino 5, como mostra a figura 2.28. 
 
 
 
 
 Figura 2.28 – Diagrama de blocos do TCA 785 
Figura 2.29 – a)Detalhe parcial do TCA 785 
 b) Conexão de referência 
a) 
b) 
C 
 46 
 Quanto a tensão de alimentação VS(pino 16) pode variar dentro do intervalo 
8V VS 18V, pois a alimentação interna do TCA-785 é regulada em 3.1V pelo 
próprio CI, de uma tensão de alimentação externa(VS), como pode ser observada na figura 
2.29. 
 
 GERADOR DE RAMPA 
O gerador de rampa(cujo controle está na unidade lógica) consiste essencialmente de 
uma fonte controlada por uma resistência RR. O tempo de subida da rampa é assim 
determinado pela combinação RR e CR, como pode ser observado na figura 2.30. 
 A tensão fornecida pelo gerador de rampa varia linearmente com o tempo(reta), ou 
seja, a tensão dobra se o intervalo de tempo dobrar. Em outras palavras, a tensão cresce 
proporcionalmente ao aumento do tempo, como se vê, por exemplo, na figura 2.30. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A equação então que rege este comportamento da tensão de rampa(VCR), no 
capacitor(cr) é dada por: 
 
 
tx
C
I
V
R
CR
CR 
 
 
 Verifica-se então que a equação impõe restrições quanto ao valor de CR, logo para o 
correto funcionamento do circuito, devem ser considerados os valores mínimos e máximos 
adotados na prática 500pF e 1F, respectivamente. Um valor elevado de CR tornaria a 
descarga do mesmo muito lenta, comprometendo o novo ciclo de carga e, 
consequentemente, o sincronismo do disparo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 2.30 – Saída de um gerador de rampa 
C 
 47 
 COMPARADOR DE DISPARO DO TCA-785 
 A finalidade deste bloco é comparar a tensão de rampa(VR) com a tensão de 
controle(VC), quando estas forem iguais, envia pulsos nas saídas, via unidade lógica. 
Obtém-se, então, no pino 15, pulsos positivos no semiciclo positivo da tensão de 
sincronismo e no pino 14, pulsos positivos no semiciclo negativo da tensão de sincronismo, 
defasadas entre si de 180º. 
 Uma ilustração do bloco comparador, bem como as formas de onda do sinal de 
controle e rampa são mostrados na figura 2.31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observe na figura 2.31 que a mudança de estado na saída VO do bloco comparador 
de disparo indicará ao bloco lógico de formação de pulsos, que um pulso de disparo deve 
ser acoplado a uma de suas saídas, a duração destes pulsos é determinada pela conexão de 
um capacitor externo C12, entre o pino 12 e o terra e amplitudes iguais a tensão de 
alimentação do pino 16. 
 Na tabela 2.2 é apresentada uma relação de capacitores para o pino 12 com as 
respectivas larguras de pulsos. 
 
C12 Aberta 150pF 220pF 33pF 680pF 1000pF Curto 
 = 620s/F 30s 93s 136s 205s 422s 620s 180º -  
 
 Assim podemos monitorar a largura dos pulsos adquiridos nas saídas do bloco 
lógico de formação dos pulsos. 
 A figura 2.32 ilustra as formas de onda dos sinais de interesse do TCA 785, 
apresentando os pulsos adquiridos com larguras diferentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 2.31 – a)Comparador de disparo do TCA 
 b) Sinal aplicado ao bloco lógico de formação de pulsos 
b) a) 
C 
 48 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 2.32 – Formação dos pulsos de disparo 
 
 Observa-se então com mais clareza que os pulsos são criados a partir de interseção 
do sinal de controle(Vcontrole) com o sinal de rampa(VCR), e é fácil de percebermos em que 
caso elevarmos ou abaixarmos o sinal de controle, o pulso irá se deslocar para frente ou 
para trás, respectivamente. Verifica-se também o quanto a largura do pulso é alterada 
quando alteramos o valor do capacitor C12, conectado ao pino 12, na verdade, no primeiro 
momento o pino é deixado aberto e no segundo momento o mesmo é curto-circuitado. 
 
 
 
 
 
 
 
C 
 49 
 
12 – OUTROS MÉTODOS DE DISPARO DO SCR 
 Os métodos que estudamos até o momento são dedicados a sinais aplicados ao 
gatilho do dispositivo, disparando-o sob uma tensão bem menor que sua tensão de 
breakover. 
 Neste tópico analisaremos as possíveis formas de ocorrer o disparo do S R onde 
alguns destes são indesejáveis e por tal motivo, proteções deverão ser utilizadas para evitar 
disparos acidentais. 
 
 DISPARO POR TENSÃO DE BREAKOVER(VBO) 
Existe um valor de tensão anodo-catodo capaz de levar o SCR do estado de 
corte para o estado de condução, sem aplicações de corrente de gatilho(ig=0), 
conhecido como tensão de Breakover. Este processo de disparo, nem sempre 
destrutivo, raramente é utilizado na prática, pelo fato de necessitarmos de valores 
elevados de tensão capaz de fazer o SCR conduzir. 
 
 DISPARO POR RUÍDO ( SINAIS DE INTERFERÊNCIA) 
Esta forma de disparo é indesejável, pois um tiristor poderá conduzir a 
qualquer momento, desde que o gatilho capte estes sinais de interferência. Este 
tipo de disparo só ocorre para a linha de SCR´s mais sensíveis(ex.: TIC 106) 
onde pequenos níveis de sinal no gatilho são suficientes para disparar o 
componente. 
Para evitarmos um disparo indesejável por ruído, deveremos utilizar um 
resistor do SCR. Na figura 2.33 temos a localização do resistor que evita o 
disparo do SCR por ruído e vale a pena ressaltar que em alguns casos(ex.: TIC 
116, TIC 126) este resistor já vem colocado internamente no componente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 2.33 – Disparo por ruído 
 
 DISPARO POR VARIAÇÃO DE TENSÃO(dV/dt) 
Toda junção PN reversamente polarizada, apresenta característica capacitiva. 
Observe a figura 2.34 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 2.34 – Capacitância refletida na junção 
 J2 
 
RG
 
A 
G 
K 
C 
 50 
 A partir do circuito da figura 2.34, observe que ao fecharmos a chave CH1, a 
capacitância da junção J2 fará com que circule uma corrente de gatilho. Caso o valor da 
corrente capacitiva seja suficiente para que haja o processo regenerativo, o SCR entra em 
condução, é aplicado um disparo acidental podendo atém provocar sérios danos ao sistema, 
como por exemplo um grave curto-circuito. 
 Muito bem, caro leitor, a questão é como reduzirmos este efeito, certo? Então 
partimos do conhecimento que o capacitor possui a propriedade de se opor a variações de 
tensão, visto que a tensão nos seus terminais cresce de forma gradativa. 
 Podemos reduzir o efeito da variação brusca de tensão no SCR, colocando um 
circuito que amorteça esta variação. Este circuito é constituído de um ramo RC em paralelo 
com os terminais anodo e catodo do SCR, que impedirá que a tensão entre anodo varie 
bruscamente. Este circuito é conhecido como Snubber(amortecedor). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 DIS
PA
RO 
POR AUMENTO DE TEMPERATURA 
A medida que a temperatura é aumentada, diversos parâmetros do SCR variam tais 
como, Ifuga, VBO e IH. 
Notamos que o aumento de temperatura,