¿Como funciona un SCR?. El rectificador controlado de silicio
Uno de los mayores inventos referente a la electrónica de potencia fue el SCR, ya que en varias aplicaciones es un digno sucesor del relevador. Lo anterior se debe a que, este último requiere de partes mecánicas para ser activado, por lo que al usarlo de manera frecuente puede averiarse con facilidad. El SCR por sus siglas rectificador controlado por silicio, en un amplio sentido nos dice que pertenece a la familia de los semiconductores.
Similar al transistor, el SCR cuenta también con tres terminales denominadas como: ánodo (A), cátodo (K) y gate (G) como lo puedes ver en la figura a). En realidad, este componente podría comportarse como un diodo rectificador, con la diferencia de que puede activarse mediante una tercera terminal.
En este contexto, imagina al diodo como un interruptor, en donde naturalmente se encuentra abierto, es decir, no dejara pasar ningún flujo de corriente. Para activar el diodo deberás hacerlo mediante un circuito de control que ira conectado a la terminal gate (G) del SCR, como te muestro en la figura b). Si este circuito de control le proporciona al gate (G) un voltaje mayor a 0.7 V, se activara al diodo; y se comportara como un interruptor cerrado, que en consecuencia permitirá el flujo de corriente de ánodo (A) a cátodo (K). Esta acción hará encender la bombilla de 120V. Este mecanismo lo puedes ver en la figura c).
La explicación anterior te ayudara a entender el funcionamiento del diodo interno del SCR. No obstante, al activar el SCR presentará un comportamiento distinto al de cualquier componente semiconductor, y este comportamiento varia respecto al tipo de señal que le suministres.
Activando el Gate con corriente directa.
Al activar el gate (G) el interruptor se quedará enclavado, es decir el foco quedara encendido, de tal forma que la única manera de desactivarlo es desconectar el SCR de la corriente alterna.
Activando el Gate con corriente alterna.
Cuando activas el gate (G) mediante la corriente alterna, el interruptor interno del SCR se abrirá por cada ciclo negativo de la señal y se activara en los ciclos positivos. Si utilizas un potenciómetro podrás regular el ciclo alto de la señal en alterna, modificando el ciclo de trabajo del SCR, muy similar a un PWM. En este contexto una aplicación común del SCR controlado por corriente alterna está en los dimmer.
Si tienes dudas sobre la relación del ciclo de trabajo y el voltaje, te dejo el post que publicamos con anterioridad.