Unidad I

Unidad I
Características y comportamiento del rectificador controlado de silicio, SCR.
Objetivo: Finalizado el estudio y análisis de la Unidad I del Módulo Instruccional, el alumno estará
en capacidad de describir las características generales y el principio de funcionamiento del Rectificador Controlado de Silicio (SCR).
1.1 Descripción general.
El Rectificador Controlado de Silicio (SCR) es un dispositivo electrónico que pertenece a la
familia de los tiristores. Posee tres terminales designados como ánodo (A), cátodo (K) y compuerta
de control (G = Gate); es unidireccional (flujo de corriente ánodo-cátodo únicamente) y, además,
presenta dos estados estables de funcionamiento: corte y conducción, producto de su realimentación
regenerativa inherente, la cual es una característica común de esta familia. Por tanto, un SCR puede
ser clasificado como un tríodo tiristor de potencia de bloqueo inverso. La Figura 1.1 muestra el
símbolo esquemático de un SCR con sus correspondientes terminales y flujo de corrientes para una
operación normal de funcionamiento.
Figura 1.1 Símbolo Esquemático de un SCR.
Puede observarse que el símbolo esquemático de este dispositivo electrónico sugiere tanto
una acción de rectificación como la de control de estado; de corte a conducción, debido a la presencia del terminal de compuerta, derivando de aquí el nombre de: Rectificador Controlado de Silicio. Cabe destacar, por otro lado, que por su característica biestable, un SCR se considera como un
conmutador de estado sólido, reemplazando de esta manera, en muchas aplicaciones, a los interruptores mecánicos.
Entre las ventajas que presenta un SCR frente al interruptor mecánico, se pueden citar:
•
Tiempos de conmutación inferiores.
•
Conmutación libre de rebotes.
•
No presenta desgaste.
•
Potencia de control pequeña.
•
Fácil mantenimiento.
•
La interrupción de la corriente alterna se efectúa cercano al cruce por cero.
Como desventajas se destacan:
•
Aparición de una tensión residual en estado de conducción (de 1V a 2 V aproximadamente).
•
En estado de bloqueo, se presenta una pequeña corriente (corriente inversa).
•
Presenta menor capacidad para soportar sobre cargas eléctricas.
•
No poder apreciarse a simple vista el estado de conmutación.
Por su condición de conmutador y su capacidad de manejar grandes potencias, un SCR pue-
de ejercer, dentro de un sistema de potencia, funciones de: rectificación, inversión o control del flujo de energía desde la fuente de alimentación hacia la carga; lo que los hace idóneo para el accionamiento o control de velocidad de motores eléctricos. En general, un sistema que incluye SCRs
puede; convertir el valor rms de una fuente de alimentación alterna ac, la cual puede ser inadecuada
para una carga, en otra perfectamente adecuada (controladores ac); obtener un suministro de corriente continua, a partir de una fuente alterna senoidal (rectificadores) así como obtener un suministro de corriente continua variable a partir de una fuente continua fija (choppers); suministro de
una señal alterna senoidal a partir de una fuente continua (inversores) o variar la frecuencia en una
carga a partir de una fuente cuya frecuencia es fija (cicloconvertidores).