DIAC, TRIAC y SCR: Funcionamiento y Aplicaciones en Electrónica de Potencia

DIAC: Diodo para Corriente Alterna

El DIAC (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo semiconductor de dos conexiones. Es un diodo bidireccional autodisparable que conduce la corriente solo tras haberse superado su tensión de disparo, y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico para ese dispositivo.

Es un dispositivo semiconductor de dos terminales, ánodo 1 y ánodo 2. Actúa como una llave interruptora bidireccional la cual se activa cuando el voltaje entre sus terminales alcanza el voltaje de disparo, dicho voltaje puede estar entre 20 y 36 voltios según la fabricación.

Funcionamiento del DIAC

Cuando la tensión de disparo se alcanza, la tensión en el DIAC se reduce y entra en conducción, dejando pasar la corriente necesaria para el disparo del SCR o TRIAC. Se utiliza principalmente en aplicaciones de control de potencia mediante control de fase.

Usos del DIAC

Se emplea normalmente en circuitos que realizan un control de fase de la corriente del TRIAC, de forma que solo se aplica tensión a la carga durante una fracción del ciclo de la corriente alterna. Estos sistemas se utilizan para el control de iluminación con intensidad variable, calefacción eléctrica con regulación de temperatura y algunos controles de velocidad de motores.

TRIAC: Triodo para Corriente Alterna

Un TRIAC o Triodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con un tiristor convencional es que este es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial, podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna.

Funcionamiento del TRIAC

La sensibilidad relativa depende de la estructura física de un TRIAC particular, pero, por regla general, el cuadrante I es el más sensible (menor corriente de puerta requerida), y el cuadrante 4 es el menos sensible (mayor corriente de puerta requerida).

En los cuadrantes 1 y 2, MT2 es positivo, y la corriente fluye de MT2 a MT1 a través de capas P, N, P y N.

Operaciones en los Cuadrantes del TRIAC

• Cuadrante 1: La puerta y MT2 son positivos con respecto a MT1.
• Cuadrante 2: La puerta es negativa y MT2 es positivo con respecto a MT1.
• Cuadrante 3: La puerta y MT2 son negativos con respecto a MT1.
• Cuadrante 4: La puerta es positiva y MT2 es negativo con respecto a MT1.

Aplicaciones más comunes del TRIAC

• Su versatilidad lo hace ideal para el control de corriente alterna (C.A.).
• Una de ellas es su utilización como interruptor estático, ofreciendo muchas ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales y los relés.
• Funciona como interruptor electrónico.
• Se utilizan TRIAC 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.

SCR: Rectificador Controlado de Silicio

SCR (Silicon Controlled Rectifier) es un tipo de tiristor formado por cuatro capas de material semiconductor con estructura PNPN o NPNP.

Un SCR posee tres conexiones: ánodo, cátodo y gate (puerta). La puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo.

Funcionamiento del SCR

Funciona básicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la corriente en un solo sentido. Mientras no se aplique ninguna tensión en la puerta del SCR, no se inicia la conducción y, en el instante en que se aplique dicha tensión, el tiristor comienza a conducir.

Usos del SCR

Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia, en el campo del control, especialmente control de iluminación y control de motores, tanto CC como CA, debido a que puede ser usado como interruptor de tipo electrónico. Otras aplicaciones pueden ser un cargador de baterías, un controlador de temperatura, y un sistema de luces de emergencia.