Tiristores y triacs : principios y aplicaciones de los tiristores, triacs, diacs, SBS, fototiristores, etc. con esquemas de aplicación / H. Lilen.

CONTENIDO
Capítulo 1. Introducción 17
1. ¿Qué es el tiristor? 17
2. La familia de los tiristores 18
3. El mercado de los tiristores 19
Capítulo 2. Teoría del tiristor 21
1. Estructura y símbolo 21
2. El tiristor bajo tensión (en estado de bloqueo) 22
3. El tiristor bajo tensión directa 23
4. Principio de cebado por puerta 23
5. ¿Cómo puede cebarse un tiristor? 25
6. Curva característica del tiristor 25
7. Definición de los símbolos 26
8. Acción de la puerta 29
9. Corrientes de fuga 31
Capítulo 3. Fabricación del tiristor 32
1. Técnica de difusión-aleación 32
2. Técnica todo difusión 32
3. Estructura planar de barrera aislante 35
4. Vidriado 36
5. Estructura epitaxial 37
6. Contactos 37
6.1. Ensamble por soldadura blanda 38
6.2. Ensamble por soldadura fuerte 38
6.3. Ensamble por presión 40
7. Encapsulado 40
Capítulo 4. El tiristor en conmutación 41
1. Cebado por puerta 41
2. Importancia de la velocidad de crecimiento de la corriente 433.
Características de puerta 45
4. Corriente de enganche y corriente de mantenimiento 46
5. Extinción descebado 47
6. Límites de frecuencia 49
7. Pendiente de tensión 50
8. Régimen de conducción directa 52
9. Influencia de la temperatura 52
9.1. Temperatura de la unión 53
9.2. Temperatura de la cápsula 54
10. Potencia disipada 54
10.1 Resistencia térmica 54
10.2. Impedancia térmica 55
11. Corriente media máxima 56
Capítulo 5. Diferentes tipos de tiristores 57
1. Tiristores de frecuencia industrial 57
2. Tiristores sensibles 58
3. Tiristores rápidos 59
4. El Darlistor 59
4.1. Características di/dt 59
4.2. Cebado del Darlistor 61
4.3. Condiciones de cebado 63
5. El tiristor complementario 64
6. El tiristor de puerta doble 64
7. El tiristor bloqueable 65
7.1. Funcionamiento 667.2. Característica de puerta 68
7.3. Circuitos de mando 70
8. El tiristor con unión de puerta 70
9. El tiristor de puerta alejada 72
10. Fototiristores 73
Capítulo 6. El triac 74
1. Definición 74
2. Estructura 76
3. Cebado del triac 76
3.1. Cebado en el cuadrante I 76
3.2. Cebado en el cuadrante II 76
3.3. Cebado en el cuadrante III 77
3.4. Disparo en el cuadrante IV 78
4. Corriente de mantenimiento y corriente de enganche 79
5. Característica de puerta 79
6. Efecto de la derivada de la tensión con respecto al tiempo, dv/dt 80
6.1. Aplicación de dv/dt sin conducción previa 80
6.2. dv/dt en conmutación 80
6.3. Importancia de la estructura del elemento 82
6.4. Importancia del circuito de utilización 82
6.5. Importancia del nivel de conducción, de la velocidad de decrecimiento de la corriente y de la temperatura 82
7. La di/dt en los triacs 83
Capítulo 7. Elementos de disparo 85
1. El diac 85
2. El conmutador unilateral de silicio (SUS) 85
3. El conmutador bilateral de silicio (SBS) 87
4. El transistor uniuni6n (UJT) 88
4.1. Estructura del UJT 88
4.2. Funcionamiento del UJT 89
5. El transistor uniunión programable (PUT) 90
5.1. Funcionamiento del PUT 90
5.2. Programación 91
6. Disparador asimétrico 93
7. El diodo Shockley diodo de 4 capas o diodo tiristor 93
8. Disparo por elementos de película gruesa 94
Capitulo 8. Elementos complejos con tiristores 95
1. Quadracs 95
2. Conjunto diodo más tiristor 95
3. Puentes mixtos 96
4. Acopladores ópticos con tiristores 96
5. Relés estáticos 97
6. Módulo de encendido para motores de explosión 97
Capitulo 9. Gobierno de tiristores y triacs. Principios 98
1. Disparo en c.c. 98
1.1. Ejemplo de circuito 98
1.2. Ejemplo de cálculo 100
2. Disparo en c.a. 102
2.1. Ejemplo de cálculo 103
3. Disparo por impulsos o trenes de ondas 103
3.1. Disparo por impulso único 103
3.2. Disparo por trenes de ondas 105
Capitulo 10. Gobierno de tiristores y triacs: circuitos de todo o nada 108
1. Interruptores aleatoríos 108
2. Montaje de interruptores aleatorios 108
3. Impedancia Z de disparo 111
4. Interruptores serie y paralelo 112
Capitulo 11. Gobierno de tiristores y triacs: mando síncrono 113
1. Fundamentos 113
2. Detector de cero-comparador 115
3. Interruptores síncronos 116
Capitulo 12. Gobierno de tiristores y triacs: variación de potencia por mando síncrono 120
1. Fundamentos de los sistemas de mando-regulación 120
2. Control por paquetes de semiondas o de períodos enteros 112
3. Variante para el gobierno de dos tiristores 124
4. Control por paquetes de períodos enteros mediante un circuito integrado 125
Capitulo 13. Gobierno de tiristores y triacs: variación de potencia por ángulo de conducción 117
1. Principios 127
2. Cebado por red RC y rectificacion de onda completa 130
3. Disparo por circuito desfasador 131
4. Disparo mediante circuitos con semiconductores (generalidades) 132
5. Disparo por UJT 134
5.1. Fundamentos 1345.2. Determinación práctica del circuito 135
5.3. Sincronización del UJT 137
6. Disparo mediante SUS y SBS 138
7. Disparo por diac 140
8. Disparo por diodo Shockley 140
9. Disparo por lámpara de neón 140
10. Disparo por transistores 141
11. Disparo en onda completa mediante tiristor de arrastre 143
12. Gobierno por un circuito especial (L1) 144
Capítulo 14. Gobierno de tiristores y triacs: disparo por amplificador magnético 146
1. Disparo por inductancia saturable 146
2. Amplificador magnético 146
3. Mando continuamente variable 148
4. Gobierno por todo o nada 150
Capítulo 15. Gobierno de tiristores y triacs: disparo de triacs 151
1. Disparo por impedancia 151
2. Disparo por transformador auxiliar 151
3. Disparo por c.c. 151
4. Disparo por circuitos transistorizados 151
5. Disparo por transistor uniunión 152
6. Disparo por diac 153
6.1. Histéresis 154
7. Disparo por diodo asimétrico 155
8. Disparo por dispositivos de película gruesa 155
Capítulo 16. Extinción del tiristor 156
1. Generalidades 156
2. Reimplantación de la tensión directa 157
3. Modos de extinción 158
4. Extinción mediante circuitos LC 160
5. Apertura de tiristores bloqueables 162
5.1. Apertura por capacidad 162
5.2. Apertura por inductancia 1635.3. Circuito con transistor uniunión 163
5.4. Circuito de extinción compatible con el montaje de la carga en el circuito de cátodo 165
5.5 Utilización de una fuente auxiliar de tensión negativa 165
Capítulo 17. Dispositivos de protección 166
1. Protección contra di/dt 166
2. Protección contra dv/dt 166
3. Bloqueo con carga inductiva 168
4. Diagramas de cálculo de la red RC 170
5. Protección de tristores bloqueables 173
Capítulo 18. Aplicaciones con relés estáticos e interruptores 174
1. Cargadores de baterías 174
1.1. Características de carga de las baterías 174
1.2. Cargadores simples 175
1.3. Cargadores profesionales 176
2. Encendido de motores de explosión 183
2.1. Un dispositivo sencillo 183
2.2. Sistemas con tiristores bloqueables 184
3. Ondulador (convertidor c.c./c.a.) 186
4. Barrido de líneas en TV 187
5. Detector fotosensible 189
6. Montajes con captador fotoeléctrico 189
7. Detección de fases en una red trifásica 191
8. Contadores en anillo 191
8.1. Doble década en anillo 194
8.2. Contador reversible 195
8.3. Visualización 195
9. Gobierno de transductores electromecánicos a potencia constante 196
10. Conmutación complementaria (báscula) 197
11. Protección por cortocircuito (sistema crow-bar) 198
12. Temporizadores y relojerías 199
12.1. Temporización elemental 199
12.2. Temporización elemental de tres minutos 199
12.3. Circuito con tiristor complementario 201
12.4. Relojería con avisador 201
13. Aplicaciones del diodo Shockley 202
13.1. Generador diente de sierra 202
13.2. Generadores de impulsos RC 202
13.3. Generadores de impulsos LC 203
13.4. Lectura-escritura de memorias de ferritas 203
13.5. Mando de relés 204
13.6. Estroboscopio 204
13.7. Disparo de una alimentación de emergencia 205
14. Gobierno de un motor de limpiaparabrisas 205
15. Aplicaciones de los fototiristores 206
15.1. Esquemas de principio 206
15.2. Generadores de impulsos 207
15.3. Gobierno de potencia con o sin temporización 208
15.4. Automatismo con fototiristores 208
15.5. Circuitos lógicos 210
15.6. Flash electrónico de arrastre para fotografía 211
15.7. Dispositivo de alarma sonora 212
16. Mando por puerta lógica 212
Capitulo 19. Aplicaciones: control de potencia y regulación por conmutación y variación del ángulo de conducción 215
1. Variación de potencia por ángulo de fase 215
1.1. Montaje basico con diac 215
1.2. Graduador de luz o variador simple de velocidad 216
2. Graduador regulado de luz para fotografía 217
3. Variador de velocidad con quadrac 217
4. Variadores de velocidad con tiristores para motores universales 217
4.1. Variador simple, media onda 219
4.2. Variador semionda disparado por transistores 219
4.3. Variador semionda de disparo por lámpara de neón 220
4.4. Variador semionda con regulación somera de velocidad 221
4.5. Regulador semionda con mejor control de la velocidad 222
4.6. Variador onda completa con lámpara de neón 222
4.7. Variador onda completa de conmutación rápida 223
4.8. Variador onda completa con compensación de carga 224
4.9. Componentes 224
5. Alimentación estabilizada con prerregulación 225
6. Regulación de la temperatura 228
6.1. Circuitos sencillos 228
6.2. Gobierno en c.a. con tiristor 230
6.3. Mando por sistema de escalón y rampa 230
6.4. Mando proporcional 230
6.5. Regulación de temperatura con mando proporcional montaje síncrono 235
7. Gobierno de cargas inductivas en c.a. 235
7.1. Circuito con UJT y tiristor auxiliar 235
7.2. Circuito con oscilador independiente 236
7.3. Circuitos con tiristores auxiliares 239
8. Rectificadores controlados 240
Capítulo 20. Gobierno de tiristores y triacs con circuitos integrados 242
1. Introducción 242
2. Control con circuitos integrados ULN 2300 243
3. Mando síncrono con circuito integrado CA 3059 245
3.1. Funcionamiento del CI 247
3.2. Sistema de protección 248
3.3. Histéresis: su misión 249
3.4. Regulación de temperatura por todo o nada 250
3.5. Control proporcional 250
3.6. Control por períodos enteros 251
3.7. Control mini-maxi 253
3.8. Conmutación secuencial 254
3.9. Cómo aislar eléctricamente el captador 256
3.10. Comparador industrial 256
3.11. Gobierno por disparo único 257
3.12. Control de flash 259
3.13. Un conmutador casi perfecto 261
4. Mando síncrono con el uA 742 261
Bibliografía 265