Rectificador controlado de silicio para niños

Un rectificador controlado de silicio (conocido como SCR, por sus siglas en inglés Silicon Controlled Rectifier) es un componente electrónico muy especial. Imagina que es como un interruptor muy rápido y preciso que se usa para controlar la electricidad. Está hecho de cuatro capas de materiales semiconductores, que son materiales que pueden conducir la electricidad bajo ciertas condiciones. Su nombre viene de la combinación de "Tiratrón" (un tipo de tubo electrónico antiguo) y "Transistor" (otro componente electrónico).

Símbolo del tiristor.

Un SCR tiene tres partes principales para conectarse: el ánodo, el cátodo y la puerta (también llamada gate). La puerta es la que manda la señal para que el SCR empiece a funcionar. Básicamente, el SCR permite que la corriente eléctrica pase en una sola dirección, como si fuera una válvula. Mientras no se le dé una señal a la puerta, el SCR no deja pasar la corriente. Pero en cuanto recibe esa señal, ¡zas!, empieza a conducir la electricidad.

Si el SCR está trabajando con corriente alterna (como la de los enchufes de casa), se apaga automáticamente en cada medio ciclo de la corriente. Pero si trabaja con corriente continua (como la de una batería), necesita un circuito especial para que se apague, o hay que desconectarlo.

Tiristor.

¿Cómo funciona un Rectificador Controlado de Silicio (SCR)?

El SCR es un tipo de tiristor, que es una familia de componentes electrónicos que actúan como interruptores controlados. Su estructura de cuatro capas (PNPN o NPNP) le da la capacidad de permanecer apagado hasta que recibe una señal específica en su puerta.

Control de la corriente con el SCR

Para que un SCR empiece a conducir, necesita un pequeño pulso de electricidad en su puerta. Este pulso debe durar lo suficiente o repetirse, especialmente si se usa con corriente alterna. Al controlar el momento exacto en que se envía este pulso, se puede decidir cuándo empieza a pasar la corriente a lo que esté conectado el SCR. Una vez que el SCR empieza a conducir, no necesita más la señal en la puerta; seguirá conduciendo hasta que la corriente que pasa por él baje mucho, casi a cero (esto ocurre naturalmente con la corriente alterna).

¿Qué pasa con los cambios bruscos de voltaje?

A veces, si el voltaje entre el ánodo y el cátodo de un SCR cambia muy rápido, el SCR puede encenderse solo, incluso sin una señal en la puerta. Esto sucede por una pequeña "capacitancia parásita" (como un pequeño condensador invisible) que hay dentro del componente. Por eso, los fabricantes indican una velocidad máxima de cambio de voltaje que el SCR puede soportar sin encenderse por error.

¿Para qué se usa un SCR?

Los SCR son muy útiles en la electrónica de potencia, que es la parte de la electrónica que maneja grandes cantidades de energía. Se usan mucho para controlar motores, luces y otros aparatos eléctricos, porque pueden encender y apagar la corriente de forma muy rápida y precisa, actuando como interruptores electrónicos.

Tipos especiales de Tiristores: El Tiristor Tetrodo

Un SCR de potencia. El cable blanco es la puerta. El rojo fino sirve de referencia de la tensión de cátodo.

Algunos tiristores son más complejos, como los tiristores tetrodo. Estos tienen dos puntos de control o "puertas": una puerta de ánodo y una puerta de cátodo. Un ejemplo de este tipo de tiristor es el BRY39.

Parámetros importantes del SCR

Cuando se trabaja con SCR, hay varias características técnicas importantes que nos dicen cómo se comporta el componente:

• VRDM: Es el voltaje inverso máximo que el SCR puede soportar sin encenderse.
• VFOM: Es el voltaje directo máximo que el SCR puede soportar sin encenderse.
• IF: Es la corriente máxima que el SCR puede dejar pasar de forma segura.
• PG: Es la máxima potencia que puede disiparse entre la puerta y el cátodo sin dañar el componente.
• VGT-IGT: Son el voltaje o la corriente mínimos que se necesitan en la puerta para que el SCR empiece a conducir.
• IH: Es la corriente mínima que debe pasar por el ánodo para que el SCR se mantenga encendido una vez que ha empezado a conducir.
• dv/dt: Es la velocidad máxima a la que puede cambiar el voltaje sin que el SCR se encienda por error.
• di/dt: Es la velocidad máxima a la que puede cambiar la corriente sin que el SCR se dañe.

Véase también

En inglés: Silicon controlled rectifier Facts for Kids

• Tiristor
• DIAC: Un diodo especial para corriente alterna.
• Diodo Shockley: Un diodo con cuatro capas.
• Tiristor GTO Gate Turn Off: Un tiristor que se puede apagar desde la puerta.
• PUT Programmable UJT: Un tipo de transistor programable.
• SBS Silicon Bilateral Switch: Un interruptor de silicio que funciona en ambas direcciones.
• Interruptor unilateral de silicio Silicon Unilateral Switch: Un interruptor de silicio que funciona en una sola dirección.
• Triac: Un componente similar al SCR, pero para corriente alterna.