Tiristor Silicon Bidirectional Switch SBS
abril 8, 2020El Tiristor SBS o Silicon Bidirectional Switch es un dispositivo de baja potencia simétrico para aplicaciones de disparo más versátil que el SIDAC. Tiene además un terminal adicional (gate o G) que permite modificar sus características de disparo con pequeños pulsos de corriente (decenas de µA).
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Su reducido coste, alta velocidad y capacidad para disparar puertas de tiristores con altos valores de corriente hace que este dispositivo sea muy útil en muchas aplicaciones.
EL Tiristor SBS (Silicon Bidirectional Switch); no es solamente un versión mejorada del diodo de cuatro capas, sino que es fabricado como un circuito integrado constituido por transistores, diodos y resistencias. La figura 12.7.a muestra su símbolo, la figura 12.7.b su estructura a nivel circuital y la figura 12.7.c sus características I-V.
El MBS4991 de Motorola es un ejemplo típico de un SBS simétrico. Sus parámetros característicos de acuerdo a la gráfica de la figura 12.7.c son: VS=8 V, IS=175 µA, IH=0.7 mA y VF=1.4 V El disparo de este dispositivo se puede realizar bien superando la tensión VS o bien aplicando una corriente de puerta IGF=100µA
Construcción
Como casi todos los familiares de los tiristores, el SBS cuenta con tres conexiones: la compuerta (G), el ánodo o terminal 1 (A1 o T1) y el ánodo o terminal 2 (A2 o T2).
Una característica muy especial de este dispositivo es que no es una versión modificada de un diodo con sus capas NPNP, sino más bien está compuesto internamente por transistores, diodos Zener y resistencias internas, y que además vienen fabricados como circuitos integrados.
Ventajas
Además de su caída de voltaje más drástica debido a su región de resistencia negativa, lo cual permite una conmutación más rápida, el SBS es mucho más estable térmicamente y más simétrico que su familiar cercano, el DIAC.
Regulación de luz
Una de las aplicaciones más típicas de uso doméstico es el regulador de luz. La figura 12.24 muestra un esquema de este circuito basado en el TRIAC MAC218A de Motorola y cuyo control de disparo se realiza a través de un SBS. La resistencia R1 + R2 carga el condensador C1 a través de la propia tensión de alimentación en alterna y cuando se alcanza la tensión de ruptura del SBS, éste dispara el TRIAC haciendo circular la corriente por la carga (lámpara).
El uso de TRIAC y SBS permite el control de potencia en semiperiodos positivos y negativos. El ángulo de conducción se controla a través de la resistencia variable R1; contra más pequeño sea su valor el ángulo de conducción será mayor, y viceversa.
Las ecuaciones de funcionamiento del circuito son difíciles de extraer pero en la figura 12.24 se indican los valores típicos de los diferentes componentes. Los diodos, la resistencia de R4 y el condensador C2 actúan como elementos de protección.
