Tiristores (Thyristors) são dispopsitivos semicondutores de quatro camadas, incluindo-se nessa categoria de componentes os SCRs e os Triacs. Analisando as folhas de dados e folhas de aplicações desses componentes em inglês, encontramos uma série de termos técnicos específicos que o profissional, o estudante e qualquer praticante de eletrônica deve conhecer.
Nesse texto vamos tratar justamente dos tiristores, analisando alguns dos tipos mais comuns e os termos técnicos em inglês usados para especificá-los.
SCRs e Triacs são os mais comuns dos tiristores, mas nessa família podemos incluir dispositivos como os quadracs, diacs, SUS, SBSs, SIDACs e muitos outros semicondutores de comutação.
A estrutura básica de um dispositivo dessa família apresenta quatro camadas semicondutoras alternadas, conforme mostra a figura 1, daí a denominação também de "diodo de quatro camadas".
Muitos dos termos em inglês usados nas especificações desses componentes também aparecem em outros semicondutores como os transistores bipolares, MOSFETs, IGBTs, mas a sua interpretação em alguns casos pode ser diferente.
Assim, para que possamos aprender um pouco sobre esses termos vamos parttir do seguinte texto retirado do "The Power Semiconductor Data Book" da Texas Instruments.
"Thyristor - A bistable semiconductor device comprising three or more junctions, which can be switched from the off-state to the on-state, or vice versa, such switching occuring within at least one quadrant of the principle voltage-current characteristic"
Vocabulário:
Bistable - biestável
Device - dispositivo
Junctions - junções
Switched - comutada
Such - tal como, como
At least - pelo menos
Principle - principal
Observe o uso do termo bistable (biestável) para designar um dispositivo (ou circuito) que tem apenas um estado possível estável, ou seja, permanece ou não em plena condução, não apresentando estados intermediários como, por exemplo, um transistor.
Assim, o termo bistable também é usado em dispositivos de comutação, além de multivibradores ou temporizadores.
Um outro termo que aparece bastante em literatura técnica é "at least" (pelo menos). Devemos prestar atenção ao seu uso, pois ele designa uma condição que deve ocorrer numa condição mínima para que, o que se descreve seja válido.
A tradução do texto será:
"Tiristor - Um dispositivo biestável compreendendo três ou mais junções, as quais podem ser comutadas do estado desligado para io estado ligado ou vice-versa, tal comutação ocorrendo dentro de pelo menos um quadrante da característica tensão-corrente principal".
Veja então que tiristor é definido como um componente biestável que poossui três ou mais junções e que comuta em pelo menos um quadrante da curva característica.
Na figura 2 temos a curva característica de um SCR, observando-se alguns termos que são usados na designação de pontos importantes.
Podemos definir esses pontos da seguinte maneira;
On state - Estado ligado (plena condução)
Off state - Estado desligado (sem conduzir)
Minimum on state voltage - menor tensão no estado ligado - uma tensão menor que essa faz com que o dispositivo deixe de conduzir
Holding current - corrente de manutenção - uma corrente menor que essa faz o dispositivo desligar.
Reversing Blocking State - Estado de bloqueio inverso
Reverse Breakdown Voltage/Current - Tensão/corrente inversa de ruptura - é a tensão que aplicada no sentido inverso faz com que o dispositivo tenha sua junção rompida e passe a conduzir (destruição do dispositivo) - para a corrente trata-se da corrente que circula nessas condições
Breakover Voltage/Current - Corrente/tensão de início de condução
Um segundo texto do mesmo manual, descreve um tipo especial de tiristor que pode ser desligado pela comporta (turn-off):
"A thyristor which can be switched from the on-state to the off-state, and vice versa by applying control signals of appropriate polarities to the gate terminal, with the ratio of triggering power to triggered power appreciably less than one"
Vocabulário:
Applying - aplicando
Polarities - polaridades
Ratio - relação
Triggering - disparo
Triggered - disparada
Less - menor, menos
Traduzindo:
"Um tiristor que pode ser comutado do estado de condução para não condução, e vice-versa, aplicando-se sinais de controle de polaridade apropriada ao terminal de comporta, com uma relação de potência de disparo para potência dispara apreciavelmente menor do que um".
Podemos deduzir que se trata de um tipo de tiristor que pode ser desligado, aplicando-se à comporta um sinal de polaridade apropriada que tenha intensidade menor do que a potência controlada pelo dispositivo.
A seguir alguns símbolos, termos e definições relativas às características dos SCRs:
Termos para correntes:
| Símbolo | Termo | Definição |
|---|---|---|
| I(BO) | Static Breakover Current | A corrente principal no ponto de início de condução |
| I(BR)R | Static Reverse Breakdown Current | A corrente principal no ponto de ruptura inversa ID(rms) |
| ID ID (av) IDM |
RMS Off-State Current Static Off-State Current Instantaneous Off-State Current Peak Off-State Current |
Corrente principal que circula no estado desligado (fuga) |
| IDRM | Repetitive Peak Off-State Current | Corrente máxima instantânea que resulta da aplicação de picos no estado desligado |
| IG IG(av)IGM |
Static Gate Current Average Gate Current Peak Gate Current |
Corrente resultante da tensão de disparo |
| IGT IGTM |
Static Gate Trigger Current Peak Gate Trigger Current |
Menor corrente exigida para disparar o tiristor |
| IH | Static Holding Current | Corrente de manutenção - a menor corrente que o tiristor pode controlar |
| IT(rms) IT IT(AV) |
RMS On-State Current Static On-State Current Average On-State Current |
Corrente priincipal quando o tiristor está no estado de condução |
