Eleni Oliveira – 3EC

trabalho de eletrônica de potência

Diodo Shockley

O diodo Shockley, também conhecido como diodo tiristor ou diodo de quatro camadas, é um dispositivo bipolar PNPN, equivalente a um tiristor com o Gate desconectado.

Com polarização reversa o diodo se comporta como um diodo comum, apresentando altíssima resistência. Se a tensão reversa exceder a tensão de breakdown (UBK) o diodo será destruído. Com polarização direta o diodo apresenta alta resistência enquanto a tensão for menor do que um valor chamado de tensão de breakover (UBO). Acima deste valor o dispositivo dispara passando a conduzir, somente voltando a cortar quando a tensão (corrente) de anodo cair abaixo de um valor chamado de tensão (corrente) de manutenção, UH (IH). Qualquer mecanismo que provoque um aumento interno de corrente pode disparar a estrutura de 4 camadas, dentre eles temos:

Aumento de temperaturaIncidência de radiação luminosa (LASCR)Taxa de variação de tensão (dv/dt)Injeção de corrente (SCR)

O disparo da estrutura de 4 camadas é explicado neste modelo com dois transistores, um NPN e outro PNP:

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 A corrente de anodo pode ser determinada em função dos ganhos de corrente dos transistores (1 e 2) resultando a expressão a seguir:

Desta expressão concluímos que, para baixos valores de corrente (corte) como os valores dos ganhos são também baixos, então a corrente de anodo tem valor próximo da corrente de fugaQuando a tensão aplicada se aproxima da tensão de disparo, os valores dos ganhos aumentam. Quando a soma tende para 1 ocorre o disparo. Esse mecanismo de disparo é por tensão. Caso seja injetada uma corrente em um terceiro terminal o disparo pode ocorrer com valores de tensão bem abaixo da tensão de breakover.

SBS SBS significa Silicon Bilateral Switch ou Chave bilateral de Silício. É família dos tiristores, consistindo no equivalente do SCS que conduz a corrente nos dois sentidos, usados principalmente em circuitos de comutação. Na figura temos o símbolo adotado para representar o SBS assim como os seus circuitos equivalentes. O SBS, conforme podemos ver, consta de dois SUS ligados em oposição. Assim, da mesma maneira que os SUS são usados nos circuitos de disparo de SCRs, os SBS são usados no disparo de Triacs. O SBS funciona como um comutador acionado por tensão, no caso em que a tensão de disparo é determinada pelos zeners internos. Como temos dois zeners disparando dois SCRs a tensão de disparo pode ser tanto positiva como negativa. Se o sinal aplicado à comporta for positivo em relação ao terminal A1 é o diodo zener 2 que conduz e deste modo, é disparado o SCR2. Se o sinal for positivo em relação ao terminal A2, neste caso é o diodo zener 1 que conduz e o disparo é de SCR1. Veja que a ligação externo de diodos zener entre a comporta e o anodo, desde que sua tensão seja menor que a do zener de disparo interno, permite alterar as características de disparo deste componente. Veja SUS para mais informações sobre o disparo do SBS.

Da mesma forma que no caso dos SCSs podemos ter a versão sensível à luz desse componente, expondo suas junções. Assim, LASBS significa Light - SBS.

Os LASCSs são usados no disparo de SCRs enquanto que os LASBS são usados no disparo de triacs:

SUS SUS é a abreviação de Silicon Unilateral Switch ou Chave Unilateral de Silício. Trata-se de um dispositivo semicondutor da família dos tiristores usado em comutação.

Consiste em um circuito integrado composto de transistores, diodos e resistores acrescido de um terceiro terminal de gatilho o que o dá mais possibilidades de aplicação.

A diferença deste dispositivo para o SCR ou DIAC é que é o diodo zener que define o seu ponto de disparo.

Então: Vs=Vz + Vbe1

E se colocarmos outro diodo externo entre o catodo e o Gate, sendo que esse Vzext seja menor que Vz, a tensão de saída será a soma de Vzext e Vbe1 podemos assim variar o ponto de disparo da SUS. Já se for conectado um resistor entre anodo e Gate e outro, de igual valor, entre Gate e catodo a tensão de disparo diminui.