Prática 1

CENTRO TECNOLÓGICO ESTADUAL PAROBÉ
CURSO DE ELETRÔNICA
ELETRÔNICA INDUSTRIAL – MÓDULO III
Prática 1: SCR - parte I
Objetivos: Conhecer e testar os princípios de funcionamento do SCR.
Material necessário: BC 548, BT 151 (TIC 126), resistores diversos, capacitores diversos, led’s, sonalarme,
reed-switch c/ imã, chaves NF / NA e fonte de 12V.
Elaboração: Carla e Jorge Henrique
SCR – Parte I
Introdução a Tiristores
Tiristor é o nome dado a uma família de componentes utilizados em Eletrônica Industrial. Os Tiristores
podem chavear grandes cargas, como motores, eletroímãs, aquecedores, participar na conversão de CA em CC,
CC em CA e gerar pulsos de controle para outros tiristores.
Dentre os principais tiristores podemos citar o SCR e o TRIAC. Eles serão objetos de nosso estudo
nesta disciplina.
Iniciaremos nosso estudo pelo SCR (Silicon Controlled Rectifier), que significa Retificador Controlado
de Silício.
Tarefa 1:
Pesquisar em Data-Book as características elétricas IGT, VGT, IH e IAK(máx) do BT 151.
1. Comparação Transistor Bipolar x SCR
Tarefa 2:
a) Montar os circuitos acima;
b) Em cada circuito, atuar sobre a chave S observando o que ocorre;
c) A partir do comportamento dos dois circuitos, tirar conclusões.
SCR – Parte I
1 de 4
2. Teste do SCR com o ohmímetro
O teste do componente com o multímetro analógico pode ser feito da seguinte forma:
a) Posicione a ponteira vermelha no terminal ( - ) do instrumento, e a preta no terminal ( + );
b) Selecione a escala mais baixa de resistência;
c) Com o gate inicialmente desconectado, posicione as ponteiras somente nos terminais do anodo
e do catodo. A medição deve indicar alta impedância, não importando a polaridade;
d) Quando colocamos a ponteira vermelha no anodo e a ponteira preta no catodo, e simultaneamente
aplicamos polarização ao gate (curto-circuitando anodo e gate), o SCR deve passar à condução,
apresentando baixa impedância.
e) Mesmo que depois desfaçamos a polarização do gate, a medição entre anodo e catodo deverá
permanecer indicando baixa impedância.
3. Disparo do SCR
O SCR pode disparar através do gatilho, por uma sobretensão entre anodo e catodo, por uma rápida
variação de tensão entre anodo e catodo e por excesso de temperatura no dispositivo. As três últimas formas são
indesejáveis, por isso não serão objetos de nosso estudo.
Formas de Disparo através do gatilho:
Disparo CC
O SCR pode ser usado com alimentação contínua para chaveamento de cargas por longos períodos,
como lâmpadas, eletroímãs e motores, em sistemas de controle tipo liga-desliga. Nestes casos pode-se manter a
alimentação do gatilho, apesar do consumo de energia desnecessário e o aquecimento da junção, simplifica-se o
circuito de comando.
Disparo CA
É típico em controle de luminosidade de lâmpadas (dimmer) e de velocidade de motores. Nestes, a cada
ciclo da tensão CA de alimentação, é gerada uma tensão defasada por uma ou duas redes de atraso RC, e quando
a tensão da rede atingir o valor necessário ao disparo do SCR ou TRIAC, os mesmos são disparados. O processo
se repete a cada ciclo, e variando o valor da constante de tempo (resistores ou capacitores tipicamente), varia-se
a porção do ciclo em que é alimentada a carga (ângulo de condução do tiristor), variando a potência na carga.
O disparo de tiristores em CA pode ocorrer com a aplicação de pulsos no gatilho, esta é a forma mais
sofisticada e precisa, e a mais empregada. Este tipo de disparo apresenta melhor rendimento, pois o gatilho é
mantido energizado apenas pelo tempo necessário para disparar o tiristor.
4. Comutação do SCR
Comutar ou desligar um SCR significa bloquear a sua condução.
Comutação em CA
Quando utilizamos o SCR em Corrente Alternada, a comutação pode ocorrer no final do semi-ciclo da mesma, no
cruzamento da tensão por zero. Esta ocorrência é conhecida como Ponto de Comutação Natural (PCN), sendo
alvo de nosso estudo na próxima prática (Prática 2: SCR - parte II).
SCR – Parte I
2 de 4
Comutação em CC
Considerando a característica de “memória” do SCR, quando o utilizamos em Corrente Contínua, é
necessário realizar uma ação complementar que seja capaz de desligar o mesmo. Essa ação, normalmente corta o
caminho da corrente entre anodo e catodo do dispositivo, desvia a corrente ou aplica uma tensão reversa sobre o
anodo e o catodo. A seguir ilustramos algumas formas de se fazer a comutação.
a) Abertura do circuito
Uma vez ligado o SCR (led aceso), a comutação pode ocorrer
quando o caminho da corrente for interrompido, o que é obtido
com a abertura de S2 (chave NF). Para que o led (carga) volte a
operar é necessário atuar novamente sobre S1 (chave NA).
b) Extinção da corrente direta
Quando o SCR está operando, e atuamos sobre S2 (chave NA), a
corrente é desviada do SCR, fazendo com que ela fique abaixo do
valor mínimo que o mantém operando (corrente de retenção).
c) Aplicação de tensão reversa
Quando o SCR está operando, o capacitor se carrega pelo
resistor de 10K. Ao atuarmos sobre S2 (chave NA), é
aplicada uma diferença de potencial negativa sobre o
SCR, forçando-o à comutação.
d) Aplicação de tensão reversa com SCR auxiliar
Este circuito é semelhante ao anterior, onde a
chave S2 (daquele) foi substituída por um SCR,
conhecido como auxiliar. Quando S2 (deste) é
pressionada, o segundo SCR entra em condução,
desligando o primeiro. Devido ao valor do resistor
de 4K7, o SCR auxiliar não se mantém operando
após a abertura da chave S2.
Tarefa 3:
Monte e teste cada um dos circuitos acima.
SCR – Parte I
3 de 4
5. Exemplo de Aplicação do SCR em CC
Alarme com Reed-Switch:
Tarefa 4:
A. Monte o circuito ao lado.
B. Ligue-o, mantendo o imã junto ao ReedSwitch (sensor Fechado).
C. Afaste o imã do Reed-Switch e observe o que
acontece.
D. Aproxime o imã novamente e observe o
efeito de memória.
E. Pressione a chave NA. O que ocorre?
F. Explique o funcionamento do circuito.
SCR – Parte I
4 de 4