Regulación de potencia de un SCR
abril 27, 2020Existe una gran variedad de aplicaciones de potencia basados en la regulación de potencia de los tiristores como los SCR al usarlos como elementos de control.
Su propiedad de conmutación de corte a conducción y viceversa resulta muy útil cuando se desea controlar la transferencia de potencia a una carga.
Las aplicaciones más comunes de uso doméstico son los reguladores de iluminación, control de velocidad de motores, etc.
En la figura anterior se muestra la estructura básica de un circuito regulador de potencia básico. Se quiere entregar una determinada energía de la red eléctrica a una carga (ZL); para ello se utiliza un tiristor SCR como medio de control y un circuito de disparo que controla a ese tiristor.
Este circuito de disparo introduce un desfase Ø respecto al inicio de la onda sinusoidal; a Ø se le denomina ángulo de desfase o de disparo y a Π-Ø ángulo de conducción.
Zonas de funcionamiento para regulación de potencia de un SCR
En la siguiente figura se representa las formas de onda del regulador de potencia. Se identifican tres Zonas de funcionamiento del tiristor:
- 0 ≤ α < Ø. El SCR está bloqueado. En estas condiciones no circula ninguna corriente por la carga (IL= 0) y la VAK = Vmsenα.
- Ø ≤ α < Π. En el instante α = Ø el circulo de disparo aplica a un impulso que hace entrar al SCR a conducción. Aparece una corriente por la carga de valor IL= Vmsenα / ZL; si se desprecia la caída de tensión en el SR (VAK ~ 0 V). En esas condiciones Vs = VL + VAK ≈ VS.
- Π ≤ α < 2Π. En el instante α = Π el SCR conmuta a corte de forma natural. En el semi periodo negativo el SCR se mantiene a corte porque la tensión del ánodo es inferior a la cátodo. La corriente es nula (IL = 0 ) y la VAK = Vmsenα.
En términos eficaces, la corriente eficaz (RMS) entregada a la carga se obtiene mediante la siguiente ecuación.
De manera similar, la tensión eficaz (RMS) de la carga
Por último la potencia eficaz entregada a la carga se define como el producto de la corriente eficaz y la tensión eficaz (RMS)
