Tiristor

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Tiristor
Tiristor do tipo Rosca
Nome do componente Tiristor
Informações históricas
Primeira produção 1956
Uso
Símbolo Thyristor circuit symbol.svg
Portal da Eletrônica
Commons
O Commons possui imagens e outros ficheiros sobre Tiristor

O nome Tiristor engloba uma família de dispositivos semicondutores multicamadas, que operam em regime de chaveamento, tendo em comum uma estrutura de no mínimo quatro camadas semicondutoras numa sequência P-N-P-N (três junções semicondutoras), apresentando um comportamento funcional. Diferentemente do diodo comum, ele possui 3 terminais: denominados ânodo, cátodo que são usados para a passagem da corrente enquanto um, denominado porta (gate em inglês), é utilizado para controle de quando os outros dois irão realizar a condução da corrente.[1][2]

Os tiristores permitem, por meio da adequada ativação do terminal de controle, o chaveamento do estado de bloqueio para estado de condução, sendo que alguns tiristores permitem também o chaveamento do estado de condução para estado de bloqueio, também pelo terminal de controle. Chama-se de disparo o momento que que o tiristor sai de seu estado de bloqueio e passa a conduzir. O disparo ocorre quando há um pulso de tensão no gate, que é o terminal de controle, mas também pode acontecer de maneira indesejada, em casos de oscilação, sobre tensão e elevadas temperaturas. Chama-se comutação o momento em que o tiristor para de conduzir a corrente e passa a bloqueá-la. A comutação pode ser natural, quando a fonte abaixa a corrente, ou forçada quando a corrente é desviada do tiristor.[2]

História[editar | editar código-fonte]

A invenção do tiristor no fim dos anos 50 do século passado foi responsável por um grande surto de evolução tecnológica da eletrônica de potência, que se estendeu pelos anos 60 e propiciou no anos 70 o início da implantação da eletrônica de potência em escala industrial. A principal vantagem dos tiristores é o controle de grande quantidade de energia. Essa característica faz com que esses dispositivos sejam utilizados tanto no controle eletrônico de potência quanto na conversão de energia.[3]

Tipos de tiristores[editar | editar código-fonte]

Retificador controlado de silício[editar | editar código-fonte]

O retificador controlado de Silício são dispositivos semicondutores cuja condição de sentido direto é comandável através da aplicação de um pulso de corrente ao terminal de Porta (ou gate em inglês). A condução, uma vez iniciada se mantém, mesmo na ausência do sinal no terminal de porta, até que a corrente que o atravessa caia abaixo de um determinado valor, o qual denominamos de corrente de manutenção de condução, em inglês Holding Current (IH). Em sentido inverso, o SCR comporta-se como um diodo normal. Os SCR são empregados em corrente alternada como retificadores controlados, e quando utilizados em corrente contínua comportam-se como chaves. O SCR é apenas um tipo de tiristor, mas devido ao seu disseminado uso na indústria, muitas vezes os termos tiristor e SCR são confundidos.[4]

GTO (Gate Turn-Off thyristor)[editar | editar código-fonte]

Este tiristor bloqueável tem como vantagem ser disparado e bloqueado atráves de puslos no gate. Uma variação desse transistor é o DB-GTO (Distributed Buffer Gate Turn-Off thyristor).[1]

TRIAC[editar | editar código-fonte]

Ou em português triodo de corrente alternada. Esse tipo de tiristor conduz nos dois sentidos de polarização em um processo de onda completa. Geralmente é usado para controle de potência para lâmpadas (dimmers), controles de velocidade para ventiladores, controle de aquecimento, entre outros. Com o TRIAC é possível controlar o início da condução da senoide, aplicando um pulso em um ponto pré-determinado do ciclo de corrente alternada. Esse pulso no pino de disparo (GATE) está na ordem de miliamperes, e assim pode-se controlar grandes cargas AC com uma corrente baixa de acionamento. Porém, para o correto disparo é necessário um circuito para identificar a passagem por zero da senoide. Esse circuito é conhecido como detector de zero-crossing.[5]

DIAC[editar | editar código-fonte]

O Diodo de Corrente Alternada, bloqueia a passagem de corrente até que a tensão entre seus terminais ultrapasse um certo valor. Já os DIACs são dispositivos semicondutores de avalanche bidirecional, também da classe dos tiristores e de junção PNPN. Possuem a propriedade de apresentarem muito alta impedância, se a tensão entre seus dois terminais for mantida abaixo de uma tensão, chamada comumente de tensão de ruptura. Se essa tensão, geralmente em torno dos 30 V, for ultrapassada, o DIAC passa a conduzir corrente elétrica, e tem sua impedância uma queda brusca. Os DIACs são geralmente utilizados como auxiliares de disparo em TRIACs, em osciladores de relaxação.[6]

LA-SCR (Light Activated SCR)[editar | editar código-fonte]

Em português Retificador Controlado por Silício Ativado pela Luz, seu disparo é feito por incidência da luz em sua área sensível exercendo o papel do gate.[7]

Referências

  1. a b «1. COMPONENTES SEMICONDUTORES RÁPIDOS DE POTÊNCIA». www.dsce.fee.unicamp.br. Consultado em 4 de março de 2021 
  2. a b Mohan, Ned; Undelan, Tore M.; Robbins, William P. (2013). Power Eletronics (em inglês). [S.l.]: John Wiley & Sons, Inc. p. 18-20. ISBN 978-0-471-22693-2 
  3. Arsov, Goce L.; Mircevski, Slobodan (setembro de 2010). «Quo vadis, thyristor?». IEEE (em inglês). ISBN 978-1-4244-7856-9. doi:10.1109/epepemc.2010.5606789. Consultado em 4 de março de 2021 
  4. Braga, Newton C. «Como funciona o SCR (ART1902)». Instituto Newton C. Braga. Consultado em 4 de março de 2021 
  5. André Meneses (13 de julho de 2018). «Tiristor - Triac». Mundo Engenharia. Consultado em 4 de março de 2021 
  6. IST, Rui P.-. «Diac». Eletronica PT. Consultado em 4 de março de 2021 
  7. Almeida, José Luiz Antunes de (1991). Eletrônica Industrial. São Paulo: Érica. p. 25. ISBN 85-7194-091-6 
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