RESUMEN

En el siguiente informe de laboratorio se realiza un análisis de circuitos de control de potencia utilizando tiristores (SCR) para el control de una alarma alimentada con una tensiond e 9V DC.

ABSTRACT

Thyristors are semiconductor devices thata allow us to monitor your driving current, due to control loads connected in series to them efficiently and effectively.We also have two major classification, depending on the direction that allows circular current: unidirectional (allow electric current to flow in single direction). and bidirectional allow electric current to flow in both direction).

That is why we must know the different types of semiconductors, constitutionphysical principle of operation, technical, and other concepts that allow us to use inspecific applications.

INTRODUCCION

Los tiristores son dispositivos semiconductores que nos permiten controlar su conducciónde corriente, como consecuencia controlar las cargas que conectamos en serie a ellos deuna forma eficiente y efectiva.Además, tenemos dos grandes clasificaciones, dependiendo el sentido que permitecircular la corriente: unidireccionales (permiten que la corriente eléctrica circule en unasola dirección), y bidireccionales (permiten que la corriente eléctrica circule en ambossentidos).Es por esto que debemos conocer los

diferentes tipos de semiconductores, constituciónfísica, principio de funcionamiento,

características técnicas, y otros conceptos que nos permiten utilizarlos en aplicaciones específicas.

OBJETIVOS

Diseñar, montar y poner en funcionamiento circuitos básicos de la electrónica para comprobar el funcionamiento de los tiristores

Observar, analizar y comprender el principio de funcionamiento de un tiristor SCR

Observar, analizar y comprender el comportamiento del circuito..

MATERIAL Y EQUIPO

Interruptor NA Resistencia Protoboard SCR c106D Diodos 1n 4001 Diod led Capacitor cerámico de 0.1uF Cable conector Fuentes de alimentacio Multimetro Calculadora Hojas y Boligrafo

MARCO TEORICO

Un tiristor es uno de los tipos más importantes de los dispositivos semiconductores de potencia. Los tiristores se utilizan en forma

MANTENIMIENTO ELECTRÓNICO E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL(35587)Mantenimiento electrónico de equipos e instrumentos de laboratorio de CEET

Edgar Alexander Niño Florez EANINO52@MISENA.EDU .COM

extensa en los circuitos electrónicos de potencia. Se operan como conmutadores biestables, pasando de un estado no conductor a un estado conductor. Para muchas aplicaciones se puede suponer que los tiristores son interruptores o conmutadores ideales, aunque los tiristores prácticos exhiben ciertas características y limitaciones.

Características de los tiristores:

Un tiristor es un dispositivo semiconductor de cuatro capas de estructura pnpn con tres uniones pn tiene tres terminales: ánodo cátodo y compuerta. La fig. 1 muestra el símbolo del tiristor y una sección recta de tres uniones pn. Los tiristores se fabrican por difusión.

Cuando el voltaje del ánodo se hace positivo con respecto al cátodo, las uniones J1 y J3 tienen polarización directa o positiva. La unión J2 tiene polarización inversa, y solo fluirá una pequeña corriente de fuga del ánodo al cátodo. Se dice entonces que el tiristor está en condición de bloqueo directo o en estado desactivado llamándose a la corriente fuga corriente de estado inactivo ID. Si el voltaje ánodo a cátodo VAK se incrementa a un valor lo suficientemente grande la unión J2 polarizada inversamente entrará en ruptura. Esto se conoce como ruptura por avalancha y el voltaje correspondiente se llama voltaje de ruptura directa VBO. Dado que las uniones J1 y J3 ya tienen polarización directa, habrá un movimiento libre de portadores a través de las tres uniones que provocará una gran corriente directa del ánodo. Se dice entonces que el dispositivo está en estado de conducción o activado.

Tiristores de control de fase o de conmutación rápida (SCR).

El miembro más importante de la familia de los tiristores es el tiristor de tres terminales, conocido también como el rectificador controlado de silicio o SCR. Este dispositivo lo desarrolló la General Electric en 1958 y lo denominó SCR. El nombre de tiristor lo adoptó posteriormente la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI). En la figura siguiente se muestra el símbolo de un tiristor de tres terminales o SCR.

Tal como su nombre lo sugiere, el SCR es un rectificador controlado o diodo. Su característica voltaje-corriente, con la compuerta de entrada en circuito abierto, es la misma que la del diodo PNPN.

Lo que hace al SCR especialmente útil para el control de motores en sus aplicaciones es que el voltaje de ruptura o de encendido puede ajustarse por medio de una corriente que fluye hacia su compuerta de entrada. Cuanto mayor sea la corriente de la compuerta, tanto menor se vuelve VBO. Si se escoge un SCR de tal manera que su voltaje de ruptura, sin señal de compuerta, sea mayor que el mayor voltaje en el circuito, entonces, solamente puede activarse mediante la aplicación de una corriente a la compuerta. Una vez activado, el dispositivo permanece así hasta que su corriente caiga por debajo de IH. Además, una vez que se dispare el SCR, su corriente de compuerta puede retirarse, sin que afecte su estado activo. En este estado, la caída de voltaje directo a través del SCR es cerca de

1.2 a 1.5 veces mayor que la caída de voltaje a través de un diodo directo-oblicuo común.

Los tiristores de tres terminales o SCR son, sin lugar a dudas, los dispositivos de uso más común en los circuitos de control de potencia. Se utilizan ampliamente para cambiar o rectificar aplicaciones y actualmente se encuentran en clasificaciones que van desde unos pocos amperios hasta un máximo de 3,000 A.

Un SCR.

1. Se activa cuando el voltaje VD que lo alimenta excede VBO

2. Tiene un voltaje de ruptura VBO, cuyo nivel se controla por la cantidad de corriente iG, presente en el SCR

3. Se desactiva cuando la corriente iD que fluye por él cae por debajo de IH

4. Detiene todo flujo de corriente en dirección inversa, hasta que se supere el voltaje máximo inverso.

Resistencias Eléctricas

Cualquier material natural ofrece oposición al paso de la corriente eléctrica a través de ella. Este efecto se llama resistividad.

Los materiales conductores presentan una resistividad casi nula, los aislantes no permiten el flujo de corriente y los resistivos presentan cierta resistencia. Las resistencias son componentes eléctricos pasivos en lo que la tensión que se les aplica es proporcional a la intensidad que circula por ellos.

Generalmente la resistencia de un material aumenta cuando crece la temperatura. También la resistencia de conductor es

proporcional a la longitud de ésta e inversamente proporcional a su sección.

Hay que puntualizar, para que no haya malos entendidos, que a veces llamarlas resistencias se le denominan resistores.

La medición en resistencias se hace en ohmios, su símbolo que es este

CONDENSADOR

Es un componente electrónico que almacena cargas eléctricas para utilizarlas en un circuito en el momento adecuado.Está compuesto, básicamente, por un par de armaduras separadas por un material aislante denominado dieléctrico. La capacidad de un condensador consiste en almacenar mayor o menor número de cargas cuando está sometido a tensión.

DIODO LED

El LED es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. colores que dependen del material con el cual

fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros.

Eléctricamente el diodo LED se comporta igual que un diodo de silicio o germanio.

Si se pasa una corriente a través del diodo semiconductor, se inyectan electrones y huecos en las regiones P y N, respectivamente.

Dependiendo de la magnitud de la corriente, hay recombinación de los portadores decarga (electrones y huecos). Hay un tipo de recombinaciones que se llaman recombinaciones radiantes (aquí la emisión de luz

DIODO

El diodo semiconductor es el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar, prácticamente en cualquier circuito electrónico.

Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio.

Símbolo del diodo( A - ánodo, K - cátodo)

Los diodos constan de dos partes, una llamada N y la otra llamada P, separados por una juntura llamada barrera o unión.

Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el diodo de germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.

PLANO ELECTRONICO

PROCEDIMIENTO

- Se realizo la búsqueda del circuito para implementar en montaje posterior

- Realiza las pruebas de funcionamiento.- Una vez puesto el circuito al punto

deseado se procede a hacer los cálculos necesarios para hallar varias intensidades en el circuito.

COSTOS

Zumbador = 3000 pesos Interruptor NA y NC = 300 pesos Resistencia 33KΩ,220Ω = 200 pesos Protoboard = 10000 pesos SCR c106D = 1000 pesos Diodos 1n 4001 = 200 pesos Diod led = pesos Capacitor cerámico de 0.1uF = 200 pesos Cable conector = 1000 pesos Fuentes de alimentacio (pila de 9v) = 2000

pesos Multimetro = 20000 pesos Calculadora = 20000 pesos Hojas y Boligrafo = 2000 pesos

CÁLCULOS

Voltaje

15 v entrada de alimentacion

Intensidad en la malla de resistencia 1KΩ

I 1=VRL

I 1=15v1KΩ

I 1=1,5 AIntensidad en la malla del anodo

I 2=VRL

I 2=15v1100Ω

I 2=1,36m AIntensidad en la malla de la puerta

I 3=VRL

I 3=15v

330KΩ

I 3=1,6µA

DATOS TOMADOS DE EL MONTAJE EN FISICOpuntos donde se tomo la intensidad

intensidad

R1KΩ - Diodo 1,6µAAnodo 28,3mAPuerta -NA 1,5mA

CONCLUSIONES

Podemos observar que la importancia de los diodos semiconductores controlados pueden controlar el páso de la intensidad de acuerdo ala intensidad aplicada en la puerta del SCR

Se pudo observar el estado del SCR deacuerdo al montaje realizado.

Se observo en al fiche técnica y se comprobó en la practica que el SCR comienza a conducir cuando en su puerta se aplica una tensión mínima de 200µA

También es conveniente resaltar la importancia del conocimiento de la funciones de control para este tipo de dispositivos, pues permite reafirmar el conocimiento del comportamiento de dicho dispositivo.

BIBLIOGRAFIA

http://www.tecnologiaindustrial.info/index.php?main_page=document_general_info&products_id=181

http://www.mitecnologico.com/Main/TiposDeErroresEnMediciones

http://tec.upc.es/el/TEMA-3%20EP%20(v1).pdf

AUTOR (EDGAR ALEXANDER NIÑO)

Nacido en 1984 (sogamoso-boyaca) lleve acabo mis estudios en el colegio cooperativo acerias paz del rio. Egresado en el año 2000 como técnico en sistemas desde el año 2006 estudie en la universidad pedagógica y tecnológica de colombia donde curse 2 semestres de ingeniería electrónica tuve q retirarme por causas económicas y actualmente estudio en el SENA “MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL” esperando poder obtener mi titulo y desarrollarme como un gran electrónico que es la carrera que me apaciona y por esta razón estoy estudiando para poder salir trabajar y terminar mi ingeniería de forma satisfactoria pára poder esempeñarme en la carrera del futuro .

CARACTERISTICAS TECNICAS