O que é um retificador controlado por silício?
Um retificador controlado por silício (SCR) é um dispositivo semicondutor projetado para alternar e controlar cargas de alta corrente. O SCR é essencialmente um controlador de corrente que depende de uma tensão de disparo fornecida externamente para ligar. Os dispositivos SCR também apresentam um valor de corrente pré-definido abaixo do qual eles não conduzirão, mesmo se ligados. Isso permite controlar quando o dispositivo liga e a corrente mínima que passará. Retificadores controlados por silício são normalmente usados em aplicações de alta corrente e alta tensão, embora sejam freqüentemente encontrados em sistemas de baixa tensão, como dimmers de lâmpadas.
Os SCRs consistem em quatro camadas alternadas de materiais semicondutores p e n. Um condutor externo, conhecido como gate, é conectado à segunda camada p. O portão é usado para fornecer a tensão do gatilho, que faz com que o SCR ligue e comece a conduzir. As bolachas semicondutoras são formadas em uma pastilha compacta contida em um invólucro de molibdênio ou tungstênio. A caixa é equipada com um pino rosqueado em uma extremidade para permitir a conexão de um dissipador de calor com a porta e os principais cabos de entrada localizados na outra extremidade.
O retificador controlado por silício permanecerá inativo ou aberto até que um portão predeterminado ou pulso de disparo seja recebido, momento em que o dispositivo liga e permite que a corrente passe. Uma vez ligada, a tensão da porta pode ser removida e o SCR continuará a funcionar enquanto o fluxo de corrente não cair abaixo de um nível predefinido. Esse mínimo predefinido é conhecido como a corrente de retenção do dispositivo; mesmo se o SCR receber um pulso de porta, ele não ligará se a corrente de alimentação principal estiver abaixo desse nível. Essas características tornam o retificador controlado por silício e o componente ideal para comutação de corrente controlada de perto.
A tensão do portão do retificador também é uma função variável em sua operação. Cada retificador controlado por silício possui uma tensão nominal de limiar abaixo da qual o dispositivo não será ativado. Esse recurso oferece aos projetistas de circuitos controle e flexibilidade adicionais sobre as condições de comutação dos retificadores. O circuito de controle do portão geralmente é equipado com um dispositivo de proteção conhecido como amortecedor. Isso evita que aumentos repentinos na tensão aplicada ao retificador induzam o acoplamento capacitivo no portão e o liguem inadvertidamente.
O SCR é geralmente usado em circuitos que apresentam valores muito altos de corrente e tensão. Os SCRs modernos podem alternar confortavelmente as potências nominais acima de um milhão de watts e se tornaram parte integrante das conversões de corrente alternada de alta tensão (CA) para corrente direta (CC). Essas variantes de serviço pesado costumam ser resfriadas a água e suspensas em pilhas enormes nos tetos das instalações de transferência de energia. Um SCR também pode ser encontrado em aplicações domésticas, utilizando níveis de energia muito mais baixos, como controladores de motor, controladores de aquecimento e redutores de luz grandes.