Fundamentos y Aplicaciones de Tiristores y Convertidores de Potencia

1. ¿Qué es un Tiristor y Cómo Funciona?

2. Características del Tiristor

3. Cuatro Maneras de Activar un Tiristor

1. Activación Térmica

   Si la temperatura de la compuerta del tiristor es alta, hay un aumento en la cantidad de pares **electrón-hueco**, lo que incrementa la posibilidad de fuga. Este aumento de corriente provoca el incremento de los factores de ganancia $\alpha_1$ y $\alpha_2$, iniciando la conducción.

2. Activación por Luz

   Si se deja incidir la luz en las uniones de un tiristor, aumentan los pares **electrón-hueco**. De esta forma, el tiristor puede activarse. Los tiristores activados por luz se encienden permitiendo que la luz incida directamente sobre la **oblea de silicio**.

3. Activación por Alto Voltaje (Ruptura)

   Si el voltaje en sentido directo (de **ánodo a cátodo**) es mayor que el **voltaje de ruptura** en sentido directo, pasa una corriente de fuga suficiente para iniciar la **activación regenerativa**. Si la rapidez de aumento del voltaje ánodo-cátodo es alta, la corriente de carga de las uniones capacitivas puede activar al tiristor.

4. Activación por Corriente de Compuerta

   Si un tiristor está polarizado en sentido directo, la inyección de **corriente de compuerta** al aplicar voltaje entre las terminales de la compuerta y del cátodo provoca el encendido del tiristor.

4. Tipos de Tiristores (8 Ejemplos)

• Tiristores controlados por MOS (**MCT**)
• Tiristores controlados por fase (**SCR** - Rectificador Controlado de Silicio)
• Tiristores de tríodo bidireccional (**TRIAC**)
• Tiristores de inducción estática (**SITR**)
• Tiristores de apagado por MOS (**MTO**)
• Tiristores de apagado por emisor (**ETO**)
• Tiristores de conmutación rápida
• Tiristores apagados de compuerta (**GTO**)

5. Tiristor de Conducción Inversa (RCT)

El **RCT** (Reverse Conducting Thyristor) representa un intercambio entre las características del dispositivo y los requisitos del circuito. Puede considerarse como un tiristor con un **diodo antiparalelo incorporado**. También se conoce como **Tiristor Asimétrico (ASCR)**.

6. Tiristor de Tríodo Bidireccional (TRIAC)

Un **TRIAC** puede conducir en **ambas direcciones** y se utiliza normalmente en el **control de fase de corriente alterna (CA)**. Se puede considerar como dos **SCR** conectados en antiparalelo, compartiendo una compuerta común.

7. Clasificación de los Rectificadores Controlados por Fase

La clasificación principal incluye:

• Convertidores Monofásicos
• Convertidores Bifásicos

Cada uno de estos tipos se puede dividir en:

1. **Semiconvertidor**
2. **Convertidor Completo**
3. **Convertidor Dual**

8, 9 y 10. Tipos Específicos de Convertidores

Estos puntos se refieren a la descripción detallada de los **Convertidores de Media Onda**, los **Convertidores Duales** y los **Semiconvertidores**.

11. Tipos de Controladores de Voltaje de CA

1. Control de Encendido/Apagado (ON/OFF)

   En este método, los interruptores de tiristor conectan la carga a la fuente de **CA** durante algunos ciclos de voltaje de entrada y la desconectan durante otros ciclos.

2. Control por Ángulo de Fase

   En el control por ángulo de fase, los interruptores conectan la carga con la fuente de **CA** durante una parte específica de cada ciclo de voltaje de entrada.

12. Uso Principal del Transistor en Electrónica de Potencia

Los transistores tienen características controladas de **encendido y apagado**. Utilizados como elementos de **conmutación**, se operan en la **región de saturación** y producen una pequeña caída de voltaje en el estado de encendido.

13. Categorías de Transistores de Potencia

• Transistores Bipolares de Unión (**BJT**)
• Transistores de Efecto de Campo de Metal Óxido Semiconductor (**MOSFET**)
• Transistores de Inducción Estática (**SIT**)
• Transistores Bipolares de Compuerta Aislada (**IGBT**)
• **COOLMOS**

14. Terminales del Transistor Bipolar de Unión (BJT)

• Emisor
• Base
• Colector

15. Esquema del Semiconvertidor Trifásico