En este artículo analizaremos el funcionamiento de dos dispositivos de la familia de los tiristores usados normalmente en aplicaciones de disparo de SCRs y Triacs además de otras.
SUS
SUS es la sigla para Silicon Unilateral Switch o Llave Unilateral de Silicio.
Es un dispositivo semiconductor de la familia de los Tiristores usado en la conmutación.
En la figura 1 tenemos el símbolo utilizado para representar este componente y su circuito equivalente, que nos permite entender su funcionamiento.
Los SUS se utilizan en el disparo de los SCRs y en la producción de pulsos (formas de onda), además de otras aplicaciones.
Como los SCRs y otros dispositivos de la familia SUS se componen de llaves regenerativas con la diferencia que en su compuerta (gate) hay un diodo Zener que determina la tensión del disparo del componente.
Otro hecho que diferencia el SUS de un SCR es que su disparo es hecho por el ánodo.
En la operación, cuando la tensión entre el ánodo y el cátodo llega a ser suficientemente positiva para producir la conducción del diodo Zener, el SUS dispara, es decir, va del estado del apagado a la conducción completa, entonces fluyendo una corriente intensa entre el ánodo y el cátodo.
Normalmente el diodo Zener interno existente en el SUS tiene una tensión de 7,4 V que, teniendo en cuenta la barrera potencial entre el ánodo y la compuerta, determina una tensión de disparo del orden de 8 V.
Para los casos en que se desee una tensión de disparo menor, simplemente conecte un diodo Zener de valor apropiado entre la compuerta y el cátodo.
SUS tienen las especificaciones principales siguientes:
Disipación (PD) – es la potencia máxima que se puede disipar, usualmente expresada en miliwatts
Pico de tensión inversa (VDRM) – es la tensión más alta que se puede aplicar en la dirección inversa
Corriente máxima del ánodo (IA) – es la corriente máxima que puede conducir en el disparo
Corriente de pico máxima del ánodo (IAp) – es el valor pico de la corriente del ánodo
Corriente máxima de la compuerta (IG) – es la corriente máxima que puede fluir a través del terminal de la compuerta
La curva característica de este componente se muestra en la figura 2.
Tenga en cuenta que es similar a un SCR, con la diferencia de que la tensión del disparo es programada por la compuerta, o del orden de 7 V si se mantiene abierto.
Las cubiertas de SUS son similares a de los transistores. En la figura 3 tenemos un ejemplo de uno de estos componentes, el 2N4984 y el 2N4985, que no son muy comunes en estos días.
Los máximos absolutos de este componente obtenidos de la Datasheet se dan en la figura 4.
Como es un componente unilateral, es decir, conduce la corriente en una sola dirección, se indica al disparo de los circuitos con los SCRs, estando conectado a su compuerta.
En la figura 5 tenemos un circuito típico de un control de potencia con un SCR y SUS.
SBS
SBS significa Silicon Bilateral Switch o la llave bilateral del silicio.
Este componente, de la familia de los tiristores, consiste en un semiconductor usado principalmente en circuitos de la conmutación.
En la figura 6 tenemos el símbolo adoptado para representar SBS, así como sus circuitos equivalentes.
El SBS, como podemos ver, consiste en dos SUS conectados en oposición, representados en la figura por SCRs con disparo por ánodo, o disparo programado y Zeners externos.
Así, de la misma manera que los SUS se utilizan en los circuitos de disparo de los SCRs, SBS se utilizan en el disparo de Triacs, ya que conducen corriente en ambas direcciones.
SBS funciona como un interruptor accionado por tensión, en cuyo caso la tensión del disparo es determinada por los Zener internos. Como tenemos dos Zener disparando dos SCRs la tensión de disparo puede ser positiva o negativa.
La curva característica de este componente se muestra en la figura 7.
Su funcionamiento se realiza de la siguiente manera:
Si la señal aplicada a la compuerta es positiva con relación al terminal A1 es el diodo Zener 2 que conduce y por lo tanto, dispara el SCR2.
Si la señal es positiva en relación con la terminal A2, en este caso es el diodo Zener 1 que conduce y el disparo es de SCR1.
Vea que la conexión externa de diodos Zener entre la compuerta y el ánodo, con tensión menor que la del disparo interno Zener, permite cambiar las características de disparo de este componente.
Las características principales de este componente se especifican de la siguiente manera:
Disipación (PD) – es la potencia máxima que se puede disipar, usualmente expresada en miliwatts
Corriente máxima del ánodo (IA) – es la corriente máxima que puede levar al disparo
Corriente máxima de ánodo (IAp) – es el valor pico de la corriente del ánodo
Corriente máxima de la compuerta (IG) – es la corriente máxima que puede fluir a través del terminal de la compuerta
Los SBS se obtiene en varios tipos de cubiertas. En la figura 8 tenemos un ejemplo para la SBS 2N4992 de GE que no es un componente no muy común en la actualidad.
En la figura 9 tenemos los máximos absolutos de este componente de datasheet.
La tensión típica de disparo de un SBS está entre 7 y 9 V, pero puede ser alterada por la polarización conveniente de la compuerta.
Como el SBS puede conducir la corriente en ambas direcciones, cuando se dispara, se utiliza en el disparo de Triacs mientras que el SUS se utiliza en el disparo de los SCRs.
En la figura 10 disponemos de un típico circuito de aplicación en el que se utilizan SBS y un Triac en un control de potencia (Vea capítulo anterior).
