Date post: | 27-Oct-2015 |
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DEFINICIONES DE:
DIAC
TRIAC
POTENCIOMETRO
DEFINICION DE DIAC :
El DIAC (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo semiconductor de dos conexiones. Es
un diodo bidireccional disparable que conduce la corriente sólo tras haberse superado su tensión
de disparo, y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico para ese
dispositivo. El comportamiento es fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la
corriente. La mayoría de los DIAC tienen una tensión de disparo de alrededor de 30 V. En este
sentido, su comportamiento es similar a una lámpara de neón.
Los DIAC son una clase de tiristor, y se usan normalmente para disparar los triac, otra clase de
tiristor.
Es un dispositivo semiconductor de dos terminales, llamados ánodo y cátodo. Actúa como un
interruptor bidireccional el cual se activa cuando el voltaje entre sus terminales alcanza el voltaje de
ruptura, dicho voltaje puede estar entre 20 y 36 volts según la referencia.
Diac
Tipo Semiconductor
Símbolo electrónico
Configuración Ánodo y Cátodo
Existen dos tipos de DIAC:
DIAC de tres capas: Es similar a un transistor bipolar sin conexión de base y con las regiones
de colector y emisor iguales y muy dopadas. El dispositivo permanece bloqueado hasta que se
alcanza la tensión de avalancha en la unión del colector. Esto inyecta corriente en la base que
vuelve el transistor conductor, produciéndose un efecto regenerativo. Al ser un dispositivo
simétrico, funciona igual en ambas polaridades, intercambiando el emisor y colector sus funciones.
DIAC de cuatro capas. Consiste en dos diodos Shockley conectados
en antiparalelo, lo que le da la característica bidireccional.
DEFINICION DE TRIAC :
TRIACTriodo para Alternar Corriente
Algunos ejemplos de TRIAC
Tipo Semiconductor
Símbolo electrónico
Configuración Entrada, Salida y Puerta
Un TRIAC o Triodo para Alternar Corriente es un dispositivo semiconductor, de la familia de los
tiristores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es
bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar
la corriente alterna.
Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dosSCR en
direcciones opuestas.
Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta.
El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodopuerta.
Aplicaciones más comunes
Su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas.
Una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas ventajas sobre los
interruptores mecánicos convencionales y los relés.
Funciona como interruptor electrónico y también a pila.
Se utilizan TRIACs de baja potencia en muchas aplicaciones como atenuadores de luz,
controles de velocidad para motores eléctricos, y en los sistemas de control computarizado de
muchos elementos caseros. No obstante, cuando se utiliza con cargas inductivas como
motores eléctricos, se deben tomar las precauciones necesarias para asegurarse que el
TRIAC se apaga correctamente al final de cada semiciclo de la onda de Corriente alterna.
Debido a su poca estabilidad en la actualidad su uso es muy reducido.
Control de fase (potencia)
En la figura "control de fase" se presenta una aplicación fundamental del triac. En esta condición,
se encuentra controlando la potencia de ac a la carga mediante la conmutación de encendido y
apagado durante las regiones positiva y negativa de la señal senoidal de entrada. La acción de
este circuito durante la parte positiva de la señal de entrada, es muy similar a la encontrada para el
diodo Shockley. La ventaja de esta configuración es que durante la parte negativa de la señal de
entrada, se obtendrá el mismo tipo de respuesta dado que tanto el diac como el triac pueden
dispararse en la dirección inversa. La forma de onda resultante para la corriente a través de la
carga se proporciona en la figura "control de fase". Al variar la resistencia R, es posible controlar el
ángulo de conducción. Existen unidades disponibles actualmente que pueden manejar cargas de
más de 10kW. (Boylestad)
Formas de activar un tiristor [editar]
Luz: Si un haz de luz incide en las uniones de un tiristor, hasta llegar al mismo silicio, el número de
pares electrón-hueco aumentará pudiéndose activar el tiristor.
Corriente de Compuerta: Para un tiristor polarizado en directa, la inyección de una corriente de
compuerta al aplicar un voltajepositivo entre compuerta y cátodo lo activará. Si aumenta esta
corriente de compuerta, disminuirá el voltaje de bloqueo directo, revirtiendo en la activación del
dispositivo.
Térmica: Una temperatura muy alta en el tiristor produce el aumento del número de pares electrón-
hueco, por lo que aumentarán las corrientes de fuga, con lo cual al aumentar la diferencia entre
ánodo y cátodo, y gracias a la acción regenerativa, esta corriente puede llegar a ser 1, y el tiristor
puede activarse. Este tipo de activación podría comprender una fuga térmica, normalmente cuando
en un diseño se establece este método como método de activación, esta fuga tiende a evitarse.
Alto Voltaje: Si el voltaje directo desde el ánodo hacia el cátodo es mayor que el voltaje de ruptura
directo, se creará una corriente de fuga lo suficientemente grande para que se inicie la activación
con retroalimentación. Normalmente este tipo de activación puede dañar el dispositivo, hasta el
punto de destruirlo.
Elevación del voltaje ánodo-cátodo: Si la velocidad en la elevación de este voltaje es lo
suficientemente alta, entonces la corrientede las uniones puede ser suficiente para activar el
tiristor. Este método también puede dañar el dispositivo.
Funcionamiento básico DE TIRISTOR
Tiristor
Dos tiristores de distinta potencia.
Tipo Semiconductor
Símbolo electrónico
Configuración Ánodo, Cátodo y Puerta
El tiristor es un conmutador biestable, es decir, es el equivalente electrónico de
los interruptores mecánicos; por tanto, es capaz de dejar pasar plenamente o bloquear por
completo el paso de la corriente sin tener nivel intermedio alguno, aunque no son capaces de
soportar grandes sobrecargas de corriente. Este principio básico puede observarse también en
el diodo Shockley.
El diseño del tiristor permite que éste pase rápidamente a encendido al recibir un pulso
momentáneo de corriente en su terminal de control, denominada puerta (o en inglés, gate) cuando
hay una tensión positiva entre ánodo y cátodo, es decir la tensión en el ánodo es mayor que en el
cátodo. Solo puede ser apagado con la interrupción de la fuente de voltaje, abriendo el circuito, o
bien, haciendo pasar una corriente en sentido inverso por el dispositivo. Si se polariza
inversamente en el tiristor existirá una débil corriente inversa de fugas hasta que se alcance el
punto de tensión inversa máxima, provocándose la destrucción del elemento (por avalancha en la
unión).
Para que el dispositivo pase del estado de bloqueo al estado activo, debe generarse una corriente
de enganche positiva en el ánodo, y además debe haber una pequeña corriente en la compuerta
capaz de provocar una ruptura por avalancha en la unión J2 para hacer que el dispositivo
conduzca. Para que el dispositivo siga en el estado activo se debe inducir desde el ánodo una
corriente de sostenimiento, mucho menor que la de enganche, sin la cual el dispositivo dejaría de
conducir.
A medida que aumenta la corriente de puerta se desplaza el punto de disparo. Se puede controlar
así la tensión necesaria entre ánodo y cátodo para la transición OFF -> ON, usando la corriente de
puerta adecuada (la tensión entre ánodo y cátodo dependen directamente de la tensión de puerta
pero solamente para OFF -> ON). Cuanto mayor sea la corriente suministrada al circuito de puerta
IG (intensidad de puerta), tanto menor será la tensión ánodo-cátodo necesaria para que el tiristor
conduzca.
También se puede hacer que el tiristor empiece a conducir si no existe intensidad de puerta y la
tensión ánodo-cátodo es mayor que la tensión de bloqueo
Aplicaciones
Normalmente son usados en diseños donde hay corrientes o voltajes muy grandes, también son
comúnmente usados para controlarcorriente alterna donde el cambio de polaridad de la corriente
revierte en la conexión o desconexión del dispositivo. Se puede decir que el dispositivo opera de
forma síncrona cuando, una vez que el dispositivo está abierto, comienza a conducir corriente
en fase con el voltaje aplicado sobre la unión cátodo-ánodo sin la necesidad de replicación de la
modulación de la puerta. En este momento el dispositivo tiende de forma completa al estado de
encendido. No se debe confundir con la operación simétrica, ya que la salida es unidireccional y va
solamente del cátodo al ánodo, por tanto en sí misma es asimétrica.
Los tiristores pueden ser usados también como elementos de control en controladores accionados
por ángulos de fase, esto es unamodulación por ancho de pulsos para limitar el voltaje en corriente
alterna.
En circuitos digitales también se pueden encontrar tiristores como fuente de energía o potencial, de
forma que pueden ser usados como interruptores automáticos magneto-térmicos, es decir, pueden
interrumpir un circuito eléctrico, abriéndolo, cuando la intensidad que circula por él se excede de un
determinado valor. De esta forma se interrumpe la corriente de entrada para evitar que los
componentes en la dirección del flujo de corriente queden dañados. El tiristor también se puede
usar en conjunto con un diodo Zenerenganchado a su puerta, de forma que cuando el voltaje de
energía de la fuente supera el voltaje zener, el tiristor conduce, acortando el voltaje de entrada
proveniente de la fuente a tierra, fundiendo un fusible.
La primera aplicación a gran escala de los tiristores fue para controlar la tensión de entrada
proveniente de una fuente de tensión, como un enchufe, por ejemplo. A comienzo de los ’70 se
usaron los tiristores para estabilizar el flujo de tensión de entrada de los receptores de televisión en
color.
Se suelen usar para controlar la rectificación en corriente alterna, es decir, para transformar esta
corriente alterna en corriente continua (siendo en este punto los tiristores onduladores o
inversores), para la realización de conmutaciones de baja potencia en circuitos electrónicos.
Otras aplicaciones comerciales son en electrodomésticos (iluminación, calentadores, control de
temperatura, activación de alarmas, velocidad de ventiladores), herramientas eléctricas (para
acciones controladas tales como velocidad de motores, cargadores de baterías), equipos para
exteriores (aspersores de agua, encendido de motores de gas, pantallas electrónicas...)
Fabricación
Técnica de Difusión-Aleación: La parte principal del tiristor está compuesta por un disco de silicio
de material tipo N, 2 uniones se obtienen en una operación de difusión con galio, el cual dopa con
impurezas tipo P las 2 caras del disco. En la cara exterior se forma una unión, con un contacto oro-
antimonio. Los contactos del ánodo y cátodo se realizan con molibdeno. La conexión de puerta se
fija a la capa intermedia (tipo P) usando aluminio. Esta técnica se usa solamente para dispositivos
que requieren gran potencia.
Técnica "Todo Difusión": Se trata de la técnica más usada, sobre todo en dispositivos de
mediana o baja intensidad, el problema principal de esta técnica reside en los contactos, cuya
construcción resulta más delicada y problemática que en el caso de difusión-aleación. Las 2 capas
P se obtienen por difusión del galio o el aluminio, mientras que las capas N se obtienen mediante el
sistema de máscaras de óxido. El problema principal de este método radica en la multitud de fases
que hay que realizar. Aunque ciertas técnicas permiten paralelizar este proceso.
Técnica de Barrera Aislante: Esta técnica es una variante de la anterior. Se parte de un sustrato
de silicio tipo N que se oxida por las dos caras, después en cada una de las 2 caras se hace la
difusión con material tipo P. Una difusión muy duradera y a altas temperaturas produce la unión de
las 2 zonas P. Después de este proceso se elimina todo el óxido de una de las caras y se abre una
ventana en la otra, se realiza entonces en orden a aislar más zonas de tipo N, una difusión tipo P.
Después de una última difusión N el tiristor ya está terminado a falta de establecer las
metalizaciones, cortar los dados y encapsularlos.
DEFINICION DE POTENCIOMETRO:
Es un resistor cuyo valor de resistencia es variable, se utiliza para controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si este se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial si este se conecta en serie.
Algunos ejemplos de potenciadores, son los utilizados en equipos de sonido, variando la intensidad de corriente, para aumentar o disminuir el volumen. O los utilizados para aumentar el brillo o atenuar la luz electrica
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera,
indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta
en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar más potencia.
Potenciómetro
Potenciómetro rotatorio, el más común.
Tipo Pasivo
Principio de funcionamiento Resisitividad
Fecha de invención John Ambrose Fleming (1904)
Símbolo electrónico
(Europa)
(USA)
Construcción
Existen dos tipos de potenciómetros:
Potenciómetros impresos, realizados con una pista de carbón o de cermet sobre un soporte
duro como papel baquelizado, fibra, alúmina, etc. La pista tiene sendos contactos en sus
extremos y un cursor conectado a un patín que se desliza por la pista resistiva.
Potenciómetros bobinados, consistentes en un arrollamiento toroidal de un hilo resistivo (por
ejemplo, constantán) con un cursor que mueve un patín sobre el mismo.
Tipos
Potenciómetros de mando. Son adecuados para su uso como elemento de control en los
aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros normales de
funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio.
Potenciómetros de ajuste. Controlan parámetros preajustados, normalmente en fábrica, que
el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles desde el exterior.
Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen distinguir
potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potenciómetros de ajuste
horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.
Según la ley de variación de la resistencia :
Potenciómetros lineales. La resistencia es proporcional al ángulo de giro. Generalmente
denominados con una letra B.
Logarítmicos. La resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro. Generalmente
denominados con una letra A.
Senoidales. La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos potenciómetros
senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno del ángulo de giro.
Pueden tener topes de fin de carrera o no.
Antilogarítmicos. Generalmente denominados con una letra F.
En los potenciómetros impresos la ley de resistencia se consigue variando la anchura de la pista
resistiva, mientras que en los bobinados se ajusta la curva a tramos, con hilos de distinto grosor.
Potenciómetros multivuelta. Para un ajuste fino de la resistencia existen potenciómetros multivuelta, en los que el cursor va unido a un tornillo desmultiplicador, de modo que para
completar el recorrido necesita varias vueltas del órgano de mando.
Potenciómetros rotatorios multivuelta utilizados en electrónica. Estos potenciómetros permiten un mejor ajuste que los rotatorios normales.
Tipos de potenciómetros de mando
Potenciómetros rotatorios. Se controlan girando su eje. Son los más habituales pues son de
larga duración y ocupan poco espacio.Potenciómetros deslizantes. La pista resistiva es recta, de modo que el recorrido del cursor también lo es. Han estado de moda hace unos años y se usa, sobre todo, en ecualizadores gráficos, pues la posición de sus cursores representa la respuesta del ecualizador. Son más
frágiles que los rotatorios y ocupan más espacio. Además suelen ser más sensibles al polvo.
Potenciómetros deslizantes
Potenciómetros múltiples. Son varios potenciómetros con sus ejes coaxiales, de modo que
ocupan muy poco espacio. Se utilizaban en instrumentación, autorradios, etc.
Potenciómetros digitales
Se llama potenciómetro digital a un circuito integrado cuyo funcionamiento simula el de un
potenciómetro Analógico. Se componen de un divisor resistivo de n+1 resistencias, con sus n
puntos intermedios conectados a un multiplexor analógico que selecciona la salida. Se manejan a
través de una interfaz serie (SPI, I2C, Microwire, o similar). Suelen tener una tolerancia en torno al
20 % y a esto hay que añadirle la resistencia debida a los switches internos, conocida como
Rwiper. Los valores más comunes son de 10K y 100K aunque varia en función del fabricante con
32, 64, 128, 512 y 1024 posiciones en escala logarítmica o lineal. Los principales fabricantes son
Maxim, Intersil y Analog Devices. Estos dispositivos poseen las mismas limitaciones que los
conversores DAC como son la corriente máxima que pueden drenar, que esta en el orden de los
mA, la INL y la DNL, aunque generalmente son monotónicos.