E 40 Tiristores SCR

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C. E. A. M. - Técnico em Eletrônica
Tiristores - SCR
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SCR
Conceito:
 O retificador controlado de silício – SCR é o controlador elétrico de potência com uso mais difundido;
 São dispositivos semicondutores de potência com quatro camadas PNPN;
 
 São utilizados com chaves eletrônicas.
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SCR
Conceito:
 Possui chaveamento rápido;
 Pequeno porte;
 Suporta altos valores nominais de corrente e tensão.
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SCR
Conceito:
 Tem três terminais:
 Ânodo;
 Cátodo;
 Gate.
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SCR
Funcionamento:
 Acionamento:
 Quando o SCR esta polarizado diretamente;
 Ânodo é positivo em relação ao cátodo;
 Uma tensão positiva na porta, com relação ao cátodo;
 O SCR passa para o estado ligado.
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SCR
Funcionamento:
 Desligamento:
 Não é a porta que desliga a corrente do SCR;
 Ela é desligada quando se interrompe a corrente do ânodo;
 É similar ao que acontece com o diodo.
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SCR
Valores nominais de corrente:
 Corrente máx. rms repetitivo - Irms:
 A corrente rms eficaz;
 É usada para rotular o valor nominal do dispositivo, uma vez que determina a dissipação de calor;
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SCR
Valores nominais de corrente:
 Corrente max. rms Repetitivo - Irms:
 Não é fácil medir e controlar diretamente a temperatura máxima da junção TJ;
 Mas é possível controlar sem dificuldade as tensões e correntes do SCR que contribuem para Tj;
 Ela é usada para rotular o valor nominal do dispositivo, pois determina a dissipação de calor.
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SCR
Valores nominais de corrente:
 Corrente de surto - Ifm:
 O valor nominal de corrente de surto de um SCR é a corrente de pico de ânodo que um SCR pode suportar durante um espaço de tempo;
 O valor nominal de corrente de surto pode ser de 5 a 20 vezes maior do que o da Irms repetitiva.
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SCR
Valores nominais de corrente:
 Corrente de surto - Ifm:
 É projetado para aguentar 100 surtos no máximo durante a sua vida operacional.
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SCR
Valores nominais de corrente:
 Corrente de disparo – IL:
 Uma corrente mínima de ânodo deve fluir pelo SCR a fim de que ele fique no estado ligado, após o sinal ter sido removido;
 Se não for alcançada quando o SCR estiver sendo acionado pelo Gate, ele passará para o estado acionado, mas desligará.
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SCR
Valores nominais de corrente:
 Corrente de sustentação – IH:
 Após ter recebido a corrente de disparo, o SCR precisa de uma corrente mínima de ânodo para manter a condução;
 Se sofrer uma redução abaixo do valor crítico, o SCR desligará.
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SCR
Valores nominais de tensão:
 Tensão de bloqueio repetitivo – direta - VDRM:
 É um dos valores nominais básicos de um SCR;
 É uma tensão máx instantânea que o SCR pode bloquear na direção direta;
 Se o valor nominal VDRM for ultrapassado, o SCR conduzirá mesmo sem tensão na porta.
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SCR
Valores nominais de tensão:
 Tensão de bloqueio repetitivo – reversa - VRRM:
 Igualmente aos diodos, os SCR’s têm uma valor nominal de tensão de pico repetitivo reversa;
 É uma tensão máx instantânea que o SCR pode aguentar sem se romper, na direção inversa;
 Se este valor for ultrapassado provavelmente será danificado.
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SCR
Valores nominais de tensão:
 Tensão de bloqueio repetitivo – reversa - VRRM:
 O valor de VDRM em qualquer SCR é mais baixo do que o valor de sua VRRM;
 Não devemos submeter o SCR a uma tensão de pico maior que VDRM.
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SCR
Valores nominais de tensão:
 Tensão de pico não repetitiva – reversa - VRSM:
 É uma tensão máx transitória que o SCR pode aguentar;
 Eles podem bloquear tensões não repetitivas de forma segura;
 De 10% a 20% mais que o valor anterior.
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Frequência de chaveamento:
 Chaveamento lento:
 Chamada de controle de fase;
 Levam bastante tempo para passar ao estado desligado, sua frequência é a mais baixa.
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SCR
Frequência de chaveamento:
 Chaveamento rápido:
 Ou inversor;
 Devem ser usados com altas frequências de operação, uma vez que o tempo de desligamento requerido é significativo no período total do ciclo.
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SCR
Parâmetros de Porta:
 Há seis valores nominais importantes de porta, classificados em corrente e tensão.
 Os quatro seguintes são valores nominais máximos de porta.
 Quando qualquer deles é ultrapassado, o SCR pode ser danificado.
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SCR
Parâmetros de Porta:
 Tensão de pico inversa máx na porta – VGRM:
 É o valor máx de tensão DC negativa que ser aplicado sem danificar a junção porta – cátodo.
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SCR
Parâmetros de Porta:
 Corrente máx de acionamento de porta - IGTM:
 É a corrente máx DC de porta permitida para passar o dispositivo para o estado ligado.
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Parâmetros de Porta:
 Tensão máx de acionamento de porta - VGTM:
 É a tensão DC necessária para produzir IGTM.
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SCR
Parâmetros de Porta:
 Dissipação máx de potência na porta - PGM:
 É o produto instantâneo máx da corrente de porta pela tensão de porta que pode existir durante a polarização direta;
 Se VGTM e IGTM forem utilizadas simultaneamente em seus limites extremos, com certeza PGM será excedida.
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SCR
Parâmetros de Porta:
 Tensão mínima de acionamento de porta - VGT:
 É a tensão mínima DC porta – cátodo necessária para acionar o SCR;
 A tensão aplicada entre a porta e o cátodo deve exceder esse valor.
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SCR
Parâmetros de Porta:
 Corrente mínima de acionamento de porta - IGT:
 É a corrente mínima DC de porta necessária para levar o SCR ao estado ligado;
 A maioria dos SCR’s exige, para disparar uma corrente de porta de 0,1 a 50 mA;
 As amplitudes da corrente de porta e da tensão requeridas para acionar o SCR variam inversamente com a temperatura.
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SCR
Parâmetros de Porta:
 Corrente mínima de acionamento de porta - IGT:
 É a corrente mínima DC de porta necessária para levar o SCR ao estado ligado;
 A maioria dos SCR’s exige, para disparar uma corrente de porta de 0,1 a 50 mA;
 As amplitudes da corrente de porta e da tensão requeridas para acionar o SCR variam inversamente com a temperatura.