Escola Secundária Alfredo Da Silva Curso De

8/14/2019 Escola Secundria Alfredo Da Silva Curso De

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Escola Secundria Alfredo da SilvaCurso de Electrnica Automao e Comando Electricidade e Electrnica

Mdulo 11 (12 Ano) ELECTRNICA DE POTNCIA (FT_2)Nome: _______________________________________ N: ____ Ano: ___ Turma: __

______________________________________________________________________________________________Lus Jernimo Mar.2010 pg.1/4

INTRODUOOs tirstores so dispositivos semicondutores de potncia de quatro camadas PNPN,usados como interruptores electrnicos.

A principal vantagem que oferecem converter e controlar grandes potnciasmuito elevadas (em CA ou CC), utilizando apenas uma pequena potncia para ocontrolo.Iremos estudar a famlia dos Tirstores, que inclui o rectificador controlado de silcio -SCR), o triac e o diac.Como o SCR o elemento mais importante, a nfase ser sobre ele.

O RECTIFICADOR CONTROLADO DE SILCIO (SCR)O Rectificador Controlado de Silcio (SCR) o controlador elctrico de potncia mais

usado.Isso deve-se sua rapidez na comutao, ao seu pequeno tamanho e aos elevadosvalores de tenso e corrente que suporta.

Descrio:A estrutura de um SCR mostra-se na figura abaixo, bem como o seu smbolo elctrico.Tem 3 terminais: o nodo (A) e o ctodo (K) so os de potncia; enquanto a porta (G) o de controlo.Quando o SCR est polarizado directamente, isto , quando o nodo positivo emrelao ao ctodo, uma tenso positiva na porta (em relao ao ctodo), passa o SCR

para o estado fechado/ligado.No entanto, no a porta que, depois, desliga o SCR, mas sim a interrupo da correnteno nodo.De modo similar ao dodo, o SCR apresenta-se bloqueado quando a tenso entre nodoe ctodo negativa.

Curva Caracterstica


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A curva caracterstica volt-ampre de um SCR pode ser vista na figura 4. Quando oSCR estiver directamente polarizado, uma pequena corrente, denominada corrente noestado ligado, flui pelo dispositivo. Essa regio da curva chama-se regio de bloqueio

directo. Se a polarizao directa aumentar e a tenso do nodo alcanar um limitecrtico, chamado tenso de disparo directa (VFBO), o SCR passa para o estado ligado. Atenso no SCR cai ento para um valor baixo - a tenso no estado ligado - e a correnteaumenta de valor.As trs curvas caractersticas mostram que o valor de VFBO pode ser controlada pelonvel de corrente de porta. Se a juno porta-ctodo estiver directamente polarizada, oSCR passar para o estado ligado com uma tenso de disparo mais baixa do que com aporta aberta (IG =0). medida que a corrente de porta aumenta, a tenso de disparodiminui e as caractersticas do SCR ficam mais parecidas com as de um dodo comum.

A curva de IG=0 mostra que o SCR pode passar para o estado ligado sem nenhumacorrente aplicada na porta. Esta, porm, no uma caracterstcia desejvel nos SCRs -na prtica, o SCR deve passar para o estado ligado apenas com a aplicao de um sinalna porta.. Com uma baixa corrente de porta (IG1), o SCR passa para o estado ligado comuma tenso directa de nodo mais baixa. Com uma corrente de porta mais alta (I G2), oSCR dispara com uma tenso directa de nodo ainda mais baixa.A caracterstica inversa semelhante do dodo normal.

O SCR, na sua essncia, actua como um interruptor. Quando a tenso aplicada estiverabaixo do ponto de disparo, o interruptor estar no estado desligado. Quando a tensoaplicada alcanar o ponto de disparo, ou se um sinal positivo for aplicado na porta, ele


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passar para o estado ligado. O SCR permanecer no estado ligado enquanto a suacorrente de nodo IA estiver acima de um certo valor, chamado corrente de sustentao(IH).

Questes e Exerccios

1 O que entende por Tirstores?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2 Qual a sua principal vantagem?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3 A vantagem de que falamos relativamente a qu/quem/que situao?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4 Indique 3 tipos de componentes que pertencem famlia dos Tirstores:______________________________________________________________________

5 Represente o smbolo do SCR, indicando o nome de cada um dos terminais e arespectiva letra que identifica esse nome.

6 Em termos de funcionamento, quando polarizados directamente, qual a diferena

principal entre um dodo e um SCR?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7 - Em termos de funcionamento, quando polarizados inversamente, qual a diferenaprincipal entre um dodo e um SCR?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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8. O SCR, quando polarizado directamente pode conduzir sem qualquer sinal injectadona porta? Explique.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Quanto maior for a corrente injectada no circuito porta-ctodo ____________ atenso necessria no circuito nodo-ctodo para que o SCR comece a conduzir.

10. Uma vez estando o SCR em conduo, o que preciso que acontea para que eledeixe de conduzir?______________________________________________________________________

______________________________________________________________________11. Com base no seu princpio de funcionamento, explique porque se diz que o SCR um interruptor electrnico (e s assim consegue controlar a potncia entregue pela fonte carga, abrindo e fechando o circuito nas alturas que desejamos).________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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