Relés de estado sólido de CA se utilizan ampliamente en sistemas de control de calefacción, pero ¿sabes cuál es el componente más importante dentro de un relé de estado sólido de CA (utilizado para el control de CA o CC)?
Los relés de estado sólido de CA contienen varios componentes, como resistencias, condensadores, circuitos de aislamiento con optoacopladores y unidades de control.
Entre estos componentes, el más importante es el TRIAC o tiristor back-to-back. Es responsable de conectar y desconectar la carga, garantizando un funcionamiento fiable.
Aunque los TRIAC y los tiristores back-to-back funcionan de manera similar, ¿cuáles son las diferencias clave entre ellos?
Este artículo responderá a las siguientes preguntas:
- ¿Qué son?
- Diferencias clave entre ellos
¡Continuemos!
¿Qué es un TRIAC?
TRIAC Es la abreviatura de Triode AC Switch (interruptor de CA triodo), que consta de dos tiristores conectados en anti-reverso empaquetados juntos, que comparten una puerta común.
A diferencia de los tiristores unidireccionales, que solo conducen corriente continua en una sola dirección, los TRIAC están diseñados para el control de corriente alterna.
Cuenta con tres terminales: MT1, MT2 y G, donde el terminal G se utiliza para activar la conducción entre MT1 y MT2 de forma bidireccional.
Una vez que se aplica una corriente de disparo al terminal G, el TRIAC permanecerá en estado activado.
Entonces, ¿cómo se apaga?
Hay dos métodos:
El primer método consiste en desconectar la fuente de alimentación principal de los terminales MT1 y MT2.;
El segundo método consiste en eliminar la señal de activación de la puerta (G), y el TRIAC se apagará automáticamente cuando la siguiente corriente de carga cruce naturalmente el cero. Este método de apagado utilizando la característica de paso por cero de la corriente alterna es la base del control de fase de CA (como la regulación de la intensidad luminosa y la velocidad) y el funcionamiento de los relés de estado sólido.
¿Qué es un tiristor?
Ahora veamos los tiristores.
En sentido estricto, el tiristor es un componente clave de un rectificador controlado por silicio bidireccional (TRIAC).
Como se muestra en la introducción al TRIAC anterior, dos tiristores colocados espalda con espalda constituyen un TRIAC y, juntos, forman un dispositivo de control completo.
El tiristor, también conocido como SCR (rectificador controlado por silicio), se utiliza para controlar fuentes de alimentación de corriente continua.
Se puede pensar en un tiristor como un grifo.
Su principio de funcionamiento es el siguiente: el ánodo (A) del tiristor es como la entrada de un grifo; la corriente fluye desde el ánodo, al igual que el agua entra en el grifo a través de la entrada.
El cátodo (K) es como la salida de un grifo; la corriente fluye desde el cátodo, igual que el agua fluye desde la salida.
El electrodo de control (G) desempeña una función de control crucial y puede compararse con el mango de un grifo.
Aplicar una señal de activación al electrodo de control equivale a girar la manivela; el tiristor conduce y la corriente fluye sin problemas.
Es importante señalar que los tiristores tienen conductividad unidireccional. Una vez activados, permanecen en conducción incluso después de que se elimine la señal de puerta. Sin embargo, cuando se utilizan para controlar la alimentación de CA, el tiristor se apagará cuando la tensión de CA invierta su polaridad.
Diferencias clave entre TRIAC y tiristor
No basta con saber qué son los triacs y los tiristores; para comprenderlos mejor o seleccionarlos, debemos entender claramente las diferencias entre ellos.
A continuación, enumeraremos siete diferencias clave, entre las que se incluyen la dirección de la corriente, la estructura, la aplicación del circuito, el método de activación, el método de desconexión, las áreas de aplicación y la corriente máxima admisible.
| Artículo | TRIAC | Tiristor (SCR) |
|---|---|---|
|
Dirección actual |
Bidireccional. La corriente fluye entre MT1 y MT2. |
Unidireccional. La corriente fluye de A a K. |
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Estructura |
Equivalente a dos SCR conectados en paralelo inverso e integrados en un único chip de silicio. |
Estructura semiconductora de cuatro capas (PNPN). |
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Aplicación del circuito |
Control directo de circuitos de CA, como regulación de tensión de CA, atenuación y control de velocidad del motor. |
Circuitos de corriente continua; o control de rectificador de onda completa/media onda para circuitos de corriente alterna. |
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Método de activación |
En casos complejos, podemos utilizar DIAC, pulsos, circuitos lógicos/de CC o circuitos RC para el disparo. |
Simplemente, se aplica un pulso positivo a la puerta con respecto al cátodo. |
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Método de apagado |
Cuando la corriente pasa por cero, al eliminar la señal de control se puede apagar o cortar la alimentación de MT1 a MT2. |
En los circuitos de corriente continua, se utiliza un circuito conmutador para desconectar la corriente; en los circuitos de corriente alterna, la corriente se desconecta automáticamente cuando cruza el cero. |
|
Aplicación |
Regulación de voltaje controlada por fase, como reguladores de intensidad, reguladores de voltaje y controladores de velocidad. |
Rectificador, inversor, control de calefacción del sistema de CC. |
|
Corriente máxima admisible |
320 amperios, si se encuentran dentro de cajas SSR, máximo 40 amperios. |
3200 amperios |
Consejos para la selección de TRIAC y tiristores
A continuación, proporcionaremos consejos y sugerencias de selección desde la perspectiva de la aplicación:
Para controlar los aparatos domésticos de CA (como los motores de inducción de los frigoríficos o ventiladores, las luces de CA o los motores de uso general), se suele elegir un triac (TRIAC).
Para controlar equipos de CC o realizar una rectificación de CA precisa y de alta potencia (como controladores de motores de CC o rectificadores controlados por fase), se suele utilizar un tiristor estándar (SCR).
Además, si solo dispone de tiristores pero desea controlar una carga de CA, puede conectar dos tiristores en paralelo inverso para lograr la misma función que un interruptor rectificador controlado por silicio (SCR) bidireccional, y este método es muy adecuado para controlar cargas de CA de alta potencia.
Conclusión
Los TRIAC y los tiristores son dos tipos diferentes de dispositivos semiconductores con distintos niveles de potencia y aplicaciones.
Se pueden encontrar no solo en relés de estado sólido pero también en otros dispositivos como Reguladores de potencia SCR, reguladores de intensidad luminosa, inversores de potencia, arrancadores suaves, etc.
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