El diodo Zener El diodo Zener

El símbolo y el comportamiento de un diodo Zener diodo Zener son los que se muestran en el siguiente esquema:

El diodo Zener El diodo Zener

“encendido” “apagado”(V

> V > 0V)

+

V

+

V

+

V

El diodo estará “encendido encendido” cuando está polarizado

inversamente a un diodo normal, y cuando el voltaje sea

superior a V

. Para que esto suceda, es necesario que la

corriente esté en la zona indicada a continuación:

La siguiente representa la curva característica de un diodo Zener:

V

Iz

Iz

I

V

Zona de trabajo

del diodo Zener

Zona de ruptura del diodo Zener

El diodo Zener

El diodo Zener

El diodo Zener se utiliza para mantener un voltaje de referen- cia constante, mientras que la corriente que circula a través suyo esté comprendida entre Iz

e Iz

.

V

R

V

I

+

El valor de R

para que el regulador trabaje adecuadamente (sin carga) será:

mín

máx Z

z

S

V

V I

R  

donde R

 R

 R

.

máx

mín Z

z

S

V

V I

R  

MÁXIMO MíNIMO

El diodo Zener

El diodo Zener

La situación más común es que el circuito opere con carga, tal como se muestra a continuación:

Las condiciones de carga pueden variar. El diodo Zener debe mantener sus condiciones de regulación, independiente de la carga.

V

R

V

I

+

R

I I

El diodo Zener

El diodo Zener

Diodos emisores de luz Diodos emisores de luz

Los diodos más comunes de este tipo son el “diodo emisor de diodo emisor de luz luz ”, conocido como “LED LED ” (del inglés: “L Light Emitting E

Diode”) y el de “pantalla de cristal líquido D ”, o “LCD LCD” (del inglés: “L Liquid Crystal C Display”). D

Cuando estos diodos se polarizan en forma directa, se convierten en una fuente de luz debido a una emisión de fotones que se produce en su interior.

V

+

I

El valor de corriente típica de un LED en operación normal es de I

=10-20mA, y el voltaje que cae en el diodo es propio de cada uno (los valores típicos son de alrededor de V

=1,2V).

Para calcular adecuadamente el circuito para un LED, debe observarse cuál es su voltaje típico y la corriente de

polarización necesaria para obtener una buena emisión:

+

V

=1,2V I

=20mA

V

= 5V

R      190 

02 , 0

2 , 1 5

A V V

I V R V

D D CC

Diodos emisores de luz

Diodos emisores de luz

Rectificador controlado de Rectificador controlado de

Silicio (SC

Silicio (SC R R ) )

Introducción Introducción

Símbolo del SCR

El Rectificador Controlado de Silicio Rectificador Controlado de Silicio (SCR SCR), también

conocido como “tiristor tiristor”, es de sumo interés en muchas de las aplicaciones actuales, como circuitos de tiempo, fuentes reguladas, control de motores, control de temperatura, etc.

Su comportamiento es similar al de un diodo, con la

diferencia que cuenta con un tercer terminal, denominado

“compuerta compuerta”, mediante el cual – además de la polarización directa- se puede establecer cuándo el elemento opera como un circuito abierto o como un circuito cerrado.

El símbolo y su composición son:

I

A K

Cátodo Ánodo

Compuerta

P N P N

G

Operación de los tiristores Operación de los tiristores

Para entender el funcionamiento de un tiristor, puede

considerarse el circuito equivalente, al que se le aplica una señal como la indicada:

t

t

t

t

t

V

G

t

t

t

t

t V

G

+

Cuando el voltaje

V V

es mayor que

V V

, entonces el

tiristor conducirá si

el voltaje del ánodo

es mayor que el del

cátodo.

Curva característica de un tiristor Curva característica de un tiristor

El comportamiento de un tiristor puede caracterizarse como:

I

V

I

I

I

I

=0

Región de bloqueo

directa Corriente de

sostenimiento

Voltaje de corte inverso

V

I

Voltaje ruptura

directo

Apagado de un tiristor Apagado de un tiristor

Para apagar un tiristor, no basta con desconectar el voltaje de la compuerta. Una forma de hacerlo es aplicando un pulso negativo, como ocurre entre t t

y t t

de la figura anterior.

La idea básica para apagar un tiristor es hacer que la corriente que circula a través del mismo sea cero. Esto puede

conseguirse de dos formas, tal como se muestra a continuación:

INTERRUPCIÓN EN SERIE

I

=0

INTERRUPCIÓN EN PARALELO

I

=0

Apagado de un tiristor Apagado de un tiristor

El apagado un tiristor también puede hacerse al tratar de hacer circular a través de él una corriente inversa, conocida como

“conmutación forzada conmutación forzada”. Un forma de lograrlo es como se muestra a continuación:

CIRCUITO DE

CONMUTACIÓN FORZADA

Apagado Apagado Encen-

dido

I

gado

TRANSISTOR Q TRANSISTOR Q

+

Q Q

CIRCUITO DE ENCENDIDO

A

G

K

Aplicaciones del SCR Aplicaciones del SCR

A continuación se verán algunas posibles aplicaciones del tiristor:

Interruptor estático Interruptor estático

R

A R

K

G

D

I

=0

V

t

I

R

R

A

K

G

D

I

Previene inversión

en la corriente de

compuerta.

Aplicaciones del SCR Aplicaciones del SCR

Otra aplicación del tiristor es:

Control de fase de resistencia variable de media onda Control de fase de resistencia variable de media onda

V

t

R

A R

K

G D

R

I

I

0° 90°

El disparo del tiristor debe hacerse entre 0° y 90° (control

de fase de media onda con

resistencia variable)

Aplicaciones del SCR Aplicaciones del SCR

La última aplicación del tiristor que se verá es:

Sistema de alumbrado de emergencia Sistema de alumbrado de emergencia

T1

R1 D1

D2

D3

R2

D4 R3

V1

X1 C1

Cuando el sistema funciona normalmente, la lámpara

permane-cerá encendida por la tensión continua rectificada.

La batería se carga a través de D4. D4

D3 está cortado por- D3 que el cátodo es

positivo c/r al ánodo

Cuando se interrum-

pe la alimentación

se dispara D3. D3

Características del DIAC Características del DIAC

El DIAC DIAC es una combinación paralela inversa de dos

terminales de capas semiconductoras, que permiten dispararse en cualquier dirección.

A continuación se representan sus características de operación y sus símbolo y estructura típicos:

DIACs y TRIACs DIACs y TRIACs

V

I

V

I

I

V

N

N

N

P

P

Ánodo1

Ánodo2

A

A

A

A

Características del TRIAC Características del TRIAC

El TRIAC es prácticamente un DIAC, pero con un terminal de TRIAC compuerta para poder controlar las condiciones de encendido.

La principal característica es que puede controlar el flujo de corriente en ambos sentidos.

Sus características respecto del DIAC cambian en el primer y tercer cuadrante, tal como se muestra a continuación:

V

I

I

V

I

V

N

N

N

P

P

N

N

Ánodo2

Ánodo1 Compuerta

A

A

G

Circuito de Aplicación Circuito de Aplicación

Un circuito bastante común para disparar un TRIAC a través TRIAC de un DIAC es el que se muestra a continuación:

V

t

R

C

V

A

A

A

A

G R

R

I

I

t

FIN FIN