Tiristor SCR - Eletrônica de Potência

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Eletroˆnica de Poteˆncia
Engenharia Ele´trica - Eletroˆnica
Tiristor
SCR (Silicon Controlled Rectifier)
Instituto de Cieˆncias Exatas e Tecnologia - ICET
Universidade Paulista - UNIP
Prof. Wilian M. dos Santos (UNIP) Eletroˆnica de Poteˆncia 10 de marc¸o de 2017 1 / 13
O Tiristor
Caracter´ıstica esta´tica ideal do tiristor
Sem corrente de gatilho e´ representado pelas retas 1 e 2
Bloqueia tenso˜es positivas e negativas
Com corrente de gatilho e´ representado pelas retas 1 e 3
Caracter´ıstica de um diodo
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O Tiristor
Caracter´ıstica esta´tica real dos tiristores
As tenso˜es ma´ximas que o tiristor consegue bloquear, tanto direta
quanto inversa, sa˜o limitadas
Curvas 1 e 2 - Sem corrente de gatilho
Curvas 1 e 3 - Com corrente de gatilho
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O Tiristor
Caracter´ıstica esta´tica real dos tiristores
As demais na˜o idealidades ja´ mencionadas para o diodo sa˜o
tambe´m va´lidas para o tiristor
Em conduc¸a˜o o tiristor e´ tambe´m representado por uma
forc¸a-eletromotriz em se´rie com uma resisteˆncia
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O Tiristor
Perdas em Conduc¸a˜o
A poteˆncia me´dia dissipada pelo tiristor em conduc¸a˜o e´ dada pela
expressa˜o
P = VT(TO) ITmed + rT ITef
2
Tmed e ITef representam os valores me´dio e eficaz da corrente que o
tiristor conduz
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O Tiristor
Caracter´ıstica dinaˆmicas dos tiristores
Comportamento do tiristor no disparo
O tiristor encontra-se inicialmente bloqueado
No instante to o interruptor S e´ fechado
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O Tiristor
Caracter´ıstica dinaˆmicas dos tiristores
Formas de onda relativas ao disparo do tiristor
ton - tempo de fechamento (ton = td + tr )
td - tempo de retardo
tr - tempo de descida da tensa˜o anodo-catodo
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O Tiristor
Caracter´ıstica dinaˆmicas dos tiristores
O tempo de retardo td depende:
da amplitude da corrente de gatilho
da velocidade de crescimento da corrente de gatilho
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O Tiristor
Caracter´ıstica dinaˆmicas dos tiristores
O tempo tr independe da corrente de gatilho
Em geral o valor de ton e´ superior a 1µs e inferior a 5µs
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O Tiristor
Caracter´ıstica dinaˆmicas dos tiristores
Comportamento do tiristor no bloqueio
Inicialmente o interruptor S encontra-se aberto (T em conduc¸a˜o)
No instante to o interruptor S e´ fechado (inicia o bloqueio)
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O Tiristor
Caracter´ıstica dinaˆmicas dos tiristores
Os fenoˆmenos associados ao bloqueio sa˜o semelhantes a`queles ja´
descritos para o diodo
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O Tiristor
Caracter´ıstica dinaˆmicas dos tiristores
Para que o tiristor readquirir o poder de bloqueio e´ necessa´rio,
apo´s a sua corrente ter-se anulado, aplicar uma tensa˜o inversa
durante um tempo superior a Tq
Tq e´ especificado pelo fabricante
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O Tiristor
Caracter´ıstica dinaˆmicas dos tiristores
Quanto menor o tq, melhor e´ o tiristor
Circuitos auxiliares de comutac¸a˜o forc¸ada de menor custo
Operac¸a˜o em frequeˆncias mais elevadas
Menores perdas na comutac¸a˜o
Para os tiristores ra´pidos teˆm-se: 10µs < tq < 200µs
OBS.: O tiristor na˜o pode ser comandado pelo gatilho no bloqueio.
GTOs (Gate Turn-off Thyristors)
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