Probando los SCRs

(esta entrada estaba originalmente en Electrónica a Martillazos, como tener un hosting gratuito se volvió una pesadilla, he decidido copiar las viejas entradas aquí y mandar la web original al olvido).

Sucedió que encontré varios SCRs ("Rectificadores Controlados de Silicio" como son los triacs y tiristores) los que ya daban por dañados. Después de tenerlos guardados algunos meses decidí probar si funcionaban o no. Al no tener plena confianza en el método de prueba con el multímetro que nos enseñó el profesor decidí buscar en internet otro método más confiable.

No lo encontré.

Bueno, había webs acerca de usar el multímetro para comprobar si los SCRs están operativos o no, pero cuando al aplicar estos métodos en los míos me salía que todos estaban dañados. Fue cuando perdí la paciencia y decidí que la mejor manera de probarlos de una vez por todas era armar el circuito básico con el que se los hace funcionar, y hacerlos funcionar.

El circuito es éste, y es de lo más sencillo:

Que no es más que el circuito básico de disparo de un SCR. En el caso de los tiristores, éstos poseen 3 terminales: ánodo ("A", la terminal positiva), cátodo ("K" o la terminal negativa) y la compuerta (Gate). 

Los SCRs funcionan como switches que se cierran si reciben un pulso de corriente a través de la compuerta Gate y seguirán permitiendo el paso de la corriente por las otras dos terminales aunque ya no haya corriente de compuerta (en la jerga de electrónica se dice que se quedan "clavados" o "enganchados", y a la corriente de compuerta se le llama "corriente de disparo"). Para saber la corriente mínima que se necesita para "disparar" el SCR, y la máxima que puede soportar, es necesario leer el datasheet. En mi caso usé los tiristores de la serie BT151 y triacs de la serie BT136.

Los Triacs también poseen 3 terminales: uno de ellos es la compuerta y los otros dos se llaman Terminal 1 y Terminal 2, siendo intercambiables entre sí pues un triac puede conducir la corriente en ambos sentidos (es muy útil si se emplea voltaje alterno), al contrario de un tiristor que sólo conduce en un sentido al igual que un diodo en polarización directa.

Con respecto al cátodo, un tiristor sólo puede dispararse si recibe una corriente de disparo positiva. Un triac puede dispararse con corriente tanto negativa como positiva (o corriente en ambos sentidos, considerando que un triac no tiene un cátodo propiamente dicho).

Para probar los triacs y tiristores usé el mismo circuito, lo único se que hace es intercambiar los SCRs (la ventaja de las series BT151 y BT136 es que tienen la compuerta en el mismo lugar).

El circuito que armé es el siguiente:

Aquí quiero recalcar que es mejor usar un pequeño motor DC a un led, la batería es de 9 voltios y eso es demasiado para un led (que generalmente soportan menos de 5 voltios) por lo que quemé un par de ellos al probar este circuito, incluso al ponerle la resistencia en serie con el led, ésta se calentaba bastante. Pero para fines de demostración está bien (y si no se les tiene mucho cariño a los leds, por supuesto). El valor de la resistencia depende de la corriente que entrega la fuente, para una corriente mínima 10 mA y considerando un led de 3 voltios (los más comunes) y una fuente de 9 voltios:

0.01=(9-3)/R

R=700 ohmios

El cual se considera un valor máximo para la resistencia. En la práctica resulta ser demasiado alto si se usa una pila o batería gastada como la que yo usé. A veces con 200 ohmios el led apenas se enciende. El valor de la resistencia se irá bajando hasta un valor adecuado, donde el led se encienda sin quemarse.

En el caso de un motor no es necesaria la resistencia. La fuente tampoco debe tener un valor muy pequeño ya que existe un voltaje mínimo que debe haber entre las otras dos terminales del SCR para que éste se dispare, en este punto también recomiendo leer el datasheet.

Para no hacer confusión al led (o el motor) se le llamara "carga" que es el nombre genérico de las cosas que se conectan a un circuito y que se desean hacer funcionar.

El cable cocodrilo rojo va conectado a la compuerta (cuidando que no toque las otras patas del SCR) y funciona como el switch que va del polo positivo de la fuente a la compuerta. Mientras esté desconectado la carga debe estar apagada o desactivada. Si se enciende significa que el SCR está cruzado y debe descartarse.

Luego lo que se hace es tocar por un instante (apenas un pequeño toque) el polo positivo de la fuente (en este caso la batería) con el cable cocodrilo rojo:

En este caso la carga debe activarse y quedarse activada aunque el cable cocodrilo rojo ya no esté tocando la fuente. Si esto sucede así el SCR se ha quedado "clavado" y significa que está en buen estado. Si la carga se apaga al quitar el cable cocodrilo rojo el SCR no "engancha" y también debe descartarse.

En el caso de un tiristor, si se intercambian el ánodo con el cátodo y se hace la prueba de disparo también se puede comprobar la polaridad