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Eletrônica Industrial
Aula08: SCR - Circuitos de Disparo em CA

 

 

CIRCUITO 1: Neste circuito o angulo de disparo é no máximo 90º, pois a tensão de anodo e a tensão de gate estão em fase. O diodo protege o gate de tensão reversa no semi ciclo negativo. Se  RV aumentar o angulo de disparo aumenta, pois será necessário mais corrente ( portanto mais tensão) para disparar o SCR.

Fig01: Circuito de disparo1

CIRCUITO2: No circuito a seguir o capacitor atrasa a tensão de gate em relação à tensão de anodo , permitindo que  o SCR possa disparar além de 90º no semiciclo positivo. No semiciclo negativo O diodo D1 impõe sempre as mesmas condições iniciais no começo de cada semi ciclo positivo.

 

Fig02: Circuito de disparo2

CIRCUITO3: O circuito da Fig3  permite um controle de disparo de quase 0º a quase 180º, permitindo um controle da potência de aproximadamente máxima potência a quase zero.

Fig03: Circuito de disparo3

DISPARO POR PULSO

Em algumas aplicações é importante que o angulo de disparo não se altere quando trocamos um SCR por outro (de mesmo nome).Um exemplo é em retificação polifásica controlada, o angulo de disparo deve ser igual em todas  as fases. Devido às diferenças existentes nas características de gate entre SCR’s da mesma  família, se usássemos os circuitos anteriores caso o SCR fosse trocado o angulo de disparo mudaria. A diferença é tanto maior quanto mais lenta for a variação da tensão de gate. A Fig4 mostra  como a velocidade  da tensão (dv/dt ) influencia o angulo de disparo.

Fig4: Influência da velocidade de crescimento da tensão de gate na mudança do angulo de disparo

Podemos notar na Fig4 que o retardo introduzido (Dt ) quando o disparo é feito por pulso é praticamente nulo, isto é,  caso o pulso tenha amplitude  e duração suficientes ao ser aplicado dispara todos os SCR’s no instante que é aplicado independentemente da amplitude  da tensão de disparo de gate (VGT). As diferenças existentes nas características de gate não influenciam no angulo de disparo quando este é feito por pulso. A Fig5 mostra o circuito de disparo por pulso mais simples.

Fig5: Circuito de disparo por pulso.

Fig6: Forma de onda do circuito da Fig5

Da Fig6, é importante observar que é o primeiro  pulso que dispara o SCR, quando começa o semiciclo, os pulsos subsequentes não afetam mais o circuito. É importante notar também que no final do ciclo como a tensão no Zener (e conseqüentemente no UJT ) vai a zero, nesse instante o capacitor estará descarregado totalmente, e portanto quando se iniciar novo semiciclo  as condições iniciais serão as mesmas. Este sincronismo é importante para que o ângulo de disparo não mude de ciclo para ciclo, o que ocorreria se a alimentação do UJT fosse obtida de um circuito à parte.

TRANSFORMADOR DE PULSO

Deve ser usado quando houver necessidade de  isolar o circuito de controle  do circuito de potência, ou ainda quando a tensão  CC em RB1 , estando  o UJT cortado, for suficiente para disparar o SCR. Os transformadores de pulso  são usualmente do tipo 1:1 (um secundário) ou 1:1:1 (dois secundários). Uma aplicação importante desses dispositivos é quando se deseja disparar  dois SCR’s em  anti-paralelo, como na Fig7. Observe que não é possível  a ligação do mesmo circuito de disparo no gate  dos dois  SCR’s  pois isso  colocaria em curto circuito o anodo e o catodo dos dois  SCR’s. A solução é o uso de um transformador de pulso 1:1:1 como na Fig1.23b. O circuito de disparo é o mesmo da Fig1.21 com o resistor RB1 sendo substituído pelo primário do transformador.

( a )

( b )

Fig7:  Disparo de SCR’s em antiparalelo usando transformador de pulso

No semiciclo positivo da tensão de entrada dispara o SCR1 para um  determinado angulo de disparo qF. Observe que os dois SCRs recebem pulsos positivos,  mas só aquele  com anodo positivo em relação ao catodo conduz conduzirá.
 No semiciclo negativo será o SCR2 que dispara para o mesmo angulo de disparo. A Fig8 mostra a forma de onda na carga para o circuito da Fig7b.

Fig8: Forma de onda no disparo por SCR’s  em antiparalelo usando transformador de pulso 1:1:1

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1)     Para cada circuito pede-se: a) Desenhar o gráfico da tensão na carga em função do ângulo b) Calcular a tensão média e a tensão eficaz c) Calcular a potência dissipada na carga.

Circuito 1

Circuito 2

2) No circuito da Fig5 são dados  R = 50K   C = 0,1uF   h =0,7  f = 60Hz   Vz=15V . 
Pede-se : a) Desenhar os gráficos das tensões na carga, Zener e no SCR indicando o ângulo de disparo. b) Tensão média na carga e dissipada.

 3) No circuito da Fig5 qual deve ser o valor de  R para que o ângulo de disparo seja igual a 90º sabendo-se que  C= 0,1uF  h=0,7  e   f = 50Hz

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