Cos'è un raddrizzatore controllato al silicio?
Un raddrizzatore controllato in silicio (SCR) è un dispositivo a semiconduttore progettato per cambiare e controllare i carichi di corrente elevati.L'SCR è essenzialmente un controller di corrente che si basa su una tensione di trigger fornita esternamente per accendere.I dispositivi SCR presentano anche un valore di corrente di detenzione preimpostata al di sotto del quale non conduceranno anche se accesi.Ciò consente di controllare quando il dispositivo si accende e la corrente minima passerà.I raddrizzatori controllati al silicio vengono generalmente utilizzati nell'applicazione ad alta tensione, sebbene si trovino spesso in sistemi di tensione inferiore come i dimmer di lampade.
SCRS è costituito da quattro strati alternati di materiali a semiconduttore P e N.Un cavo esterno, noto come gate, è collegato al secondo livello P.Il cancello viene utilizzato per fornire la tensione del trigger che fa sì che l'SCR si accenda e inizi a condurre.I wafer a semiconduttore sono formati in un pellet compatto contenuto in un involucro di molibdeno o tungsteno.L'involucro è dotato di un perno filettato su un'estremità per consentire l'attaccamento di un dissipatore di calore con il gate e le principali lead di ingresso situate sull'altra estremità.
Il raddrizzatore controllato in silicio rimarrà inattivo o aperto fino a quando non verrà ricevuto un gate predeterminato o un impulso di innesco a quel punto il dispositivo si accende e consentirà il passaggio della corrente.Una volta accesa, la tensione del gate può essere rimossa e l'SCR continuerà a condurre fintanto che il flusso di corrente non scende al di sotto di un livello preimpostato.Questo minimo preimpostato è noto come corrente di detenzione del dispositivo;Anche se l'SCR riceve un impulso di gate, non si accende se la corrente di alimentazione principale è inferiore a questo livello.Queste caratteristiche rendono il raddrizzatore controllato al silicio e il componente ideale per la commutazione della corrente strettamente controllata.
La tensione di gate dei raddrizzatori è anche una funzione variabile nel suo funzionamento.Ogni raddrizzatore controllato in silicio ha una tensione di gate di soglia nominale al di sotto della quale il dispositivo non si attiverà.Questa funzione offre ai progettisti dei circuiti ulteriori controlli e flessibilità rispetto alle condizioni di commutazione dei raddrizzatori.Il circuito di controllo del cancello è spesso dotato di un dispositivo di protezione noto come snuber.Ciò impedisce improvvisi aumenti della tensione applicati al raddrizzatore dall'indurre l'accoppiamento capacitivo nel cancello e di accendere inavvertitamente.
L'SCR è generalmente utilizzato nei circuiti che presentano valori di corrente e tensione molto elevati.Gli SCR moderni possono cambiare comodamente valutazioni di potenza superiori a un milione di watt e sono diventati parte integrante delle conversioni di corrente alternata ad alta tensione (AC) a corrente continua (DC).Queste varianti pesanti sono spesso raffreddate dall'acqua e sospese in enormi pile dai soffitti delle strutture di trasferimento di energia.Un SCR può anche essere trovato in applicazioni domestiche che utilizzano livelli di potenza molto più bassi come controller del motore, controller di riscaldamento e grandi dimmer di luce.