Usuari:Mcapdevila/SIDAC

Estructura multicapa d'un Sidac

El Sidac o Díode de silici per a corrent altern (English: Silicon Diode for Alternating Current) és un dispositiu bilateral de tret d'alta tensió i corrent. És bàsicament un díode de quatre capes amb unes característiques elèctriques simètriques. El Sidac es fa servir en aplicacions en les quals es necessita una tensió de tret típicament compresa entre 104 i 280 V Forma part de la família dels tiristors, comunament anomenats diodes tiristors bidireccionals, és tècnicament especificat com un interruptor commutat de tensió bilateral. El Sidac és un dispositiu de commutació activat per voltatge i utilitzat en circuits d'encesa de llums compostes per halogenurs metàl·lics així com en la il·luminació de carrers i exteriors en circuits d'encesa de llums de vapor de sodi d'alta pressió.

Els Sidac es distingeixen dels DIACs pel fet que estan dissenyats per manejar més potència que els segons, és a dir, que generalment presenten un major voltatge de disrupció i pot transportar una major quantitat de corrent que els diacs.

Definició

El Sidac és un dispositiu d'alt voltatge de tret bilateral que amplia les capacitats de tret per voltatges i corrents significativament més alts que els diacs, el que permet noves aplicacions rendibles. Com que és un dispositiu bilateral, passa d'un estat de bloqueig a un estat de conducció quan el voltatge aplicat de qualsevol polaritat supera el voltatge de transició. Igual que en altres dispositius d'activació, (SBS), els Sidac s'activen en passar d'una regió de resistència negativa a una de baixa tensió en l'estat d'activació i romanen en estat de conducció fins que el corrent principal del terminal que s'interrompi o cau per sota del corrent de manteniment. Els rangs d'alt voltatge i corrent que manegen els SIDACs els fan ideals per a aplicacions amb alts nivells de potència on altres dispositius de tret no són capaços de funcionar per si sols, sense l'ajuda de components elevadors.

Física del Dispositiu

El Sidac, és un interruptor de silici semiconductor de múltiples capes. Aquest component és commutat per tensió i pot ser operat com a interruptor bidireccional. En general, els Sidac s'utilitzen en el subministrament de potència d'alta tensió, o de circuits d'encesa. El Sidac té una estructura similar a la del Díode Shockley amb la singular característica de tenir una cinquena capa P en la seva estructura.

És un dispositiu compost, en principi, per quatre capes semiconductores NPNP més una capa P . Essencialment, és un dispositiu interruptor que en aplicar tensió positiva entre l'ànode i el càtode, tindrà polarització directa entre dues de les unions PN i una polarització inversa en les unions NP. En aquestes condicions, únicament circula corrent molt baixa i el dispositiu es troba en estat de tall o bloqueig. En augmentar aquesta tensió, s'arriba a un voltatge de ruptura o allau, en el qual el corrent creix de forma abrupta i la caiguda de tensió decreix d'idèntica manera. En aquest moment, el Sidac ha commutat des de l'estat de bloqueig de conducció.

Corba característica

Relació de Corrent i voltatge de ruptura idealitzada. Quan la tensió supera el llindar d'encesa, el dispositiu s'encén i el voltatge cau ràpidament, mentre que el corrent augmenta

La corba característica d'un Sidac és similar a la corba d'un díode Shockley de quatre capes. La relació de corrent i voltatge de ruptura mostra que es requereix un voltatge capaç de portar al Sidac a un estat de conducció del Sidac amb una voltatge al voltant de 1.1 V. Quan la tensió de la font supera aquest llindar d'encesa, el dispositiu s'encén i el voltatge cau ràpidament al valor de conducció, mentre que el corrent augmenta. Entre les principals regions d'un Sidac estan la regió de tall, regió de resistència negativa i la regió de saturació o conducció.

Característiques tèrmiques

Aquest robust interruptor d'estat sòlid està dissenyat per a utilitzar aplicacions d'encesa de llums que requereixen un funcionament a temperatures ambients al voltant de 90 °C on els components del circuit d'ignició pot augmentar la temperatura de la unió del Sidac fins a 125 °C, especialment quan l'element del llum es remou o es trenca. Depenent del corrent i de la temperatura, es veu afectat el voltatge instantani d'encesa, principalment si es troba en temperatures properes a 125 °C, les característiques de temperatures en funció del corrent i el voltatge es poden obtenir a les relacions IV disponibles en el full de dades del fabricant.

Circuit bàsic

Circuit bàsic d'un Sidac i formes d'ona de la tensió i el corrent entre els seus terminals

Un circuít bàsic per a l'operació d'un Sidac consisteix a connectar en sèrie amb la font de tensió alterna i la càrrega. Es pot observar que, una vegada que el voltatge d'entrada sobrepassa al valor de tret, denominat V _BO el dispositiu commuta al voltatge d'encesa assenyalat com V _T (1,1 V ) i pot conduir un corrent definida segons les especificacions del fabricant. Aquest circuit pot ser utilitzat per l'encesa de llums tant en interiors com en exteriors.

Aplicacions

• Generadors d'impulsos.
• Proteccions de sobretensió.
• Arrancadors d'alta tensió per a làmpades.
• Encenedors de gas natural.
• Alimentació d'alta tensió.
• Arrancadors de làmpades de Xenó.
• Arrancadors per lluminàries fluorescents.
• Arrancadors per il·luminació HID.

Fabricació

Els Sidac estan disponibles en sèries de grans dimensions que són econòmiques i fàcils d'inserir i en sèries axials que posin un petit encapsulat. Entre els principals encapsulats per als Sidac, disponibles en el mercat electrònic, hi ha els de configuració axial, els de muntatge superficial i els tipus 1 i 70.

Les característiques tèrmiques i altres capacitats d'operació que pugui tenir un Sidac depenen principalment del mètode utilitzat per fabricar. Entre els principals mètodes de manufactura dels Sidac i tiristors en general és la fabricació en Pallet que pot ser pel mètode difós i planar difós. L'altre grup és per encapsulació de Pellet.

Entre els principals fabricants i distribuïdors es troben:

• ON Semiconductor
• Motorola
• Teccor Electronics
• Littelfuse, Inc
• NTE Electronics, Inc
• Wuxi Xuyang Electronic Co, Ltd
• Jinan Jingheng Electronics Co, Ltd
• Changzhou Ruiying Import & Export Corp, Ltd
• Jinan Power Sky Innovation Co, Ltd

Vegeu també

• Díode Shockley
• SBS
• DIAC
• Tiristor
• Interruptor unilateral de silici
• Triac
• Rectificador controlat de silici

Enllaços externs

• http://onsemi.com
• http://www.littelfuse.com/data/en/Data_Sheets/E9Sidac.pdf
• http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/motorola/MKP1V130.pdf