Regulador de potencia de tiristor-TPR

La palabra tiristor proviene del griego “puerta”. Se trata de un dispositivo semiconductor de cuatro capas PNPN, utilizado para controlar grandes cantidades de corriente mediante circuitos electrónicos de disparo, que conmuta en dos estados: corte y saturación.

Con tres terminales accesibles denominadas ánodo, cátodo y puerta o gatillo, el funcionamiento de este semiconductor es como diodo rectificador controlado (S.C.R.), el cual permite circulación de corriente en un solo sentido. Para que exista circulación, la puerta debe recibir un pulso de un determinado voltaje, ya que una vez accionado el tiristor no se necesita el pulso de voltaje en la puerta, pues éste continuará conduciendo hasta que la corriente de carga se anule o reciba otro pulso de voltaje. 

Cuando se trabaja en corriente alterna el tiristor se desconecta en cada alternancia de ciclo.

En corriente alterna se utiliza mayormente la configuración antipara-lelo, ya que de esta forma es posible trabajar con los semiciclos positivos y negativos en combinación con circuitos llamados "detectores de cruces por cero".

Regulación de potencia a través de tiristores

Para regular potencia a través de tiristores se utilizan módulos tiristores, los que contienen dos S.C.R conectados en anti paralelo.

Cuando el S.C.R. es disparado en el comienzo del ciclo (aproximadamente a 0º), el módulo conduce aproximadamente 360º y esto ocasiona una transmisión de máxima potencia a la carga. En cambio, cuando el S.C.R es disparado cerca del pico positivo, el módulo conduce 180º y esto produce una transmisión menor de potencia a la carga.

A través de ajustes en el circuito de disparo, el accionamiento de los S.C.R. puede retrasarse y, de esta forma, tenemos una transmisión variable de potencia.

En la actualidad, una de las señales más empleadas en procesos industriales es la señal de 4–20 mA y los sistemas de control para tiristores utilizan esta señal para modular la potencia.

Una de las aplicaciones más utilizadas en el control de potencia es el de temperatura a través de calefactores eléctricos, en el cual se utiliza un controlador de temperatura con salida 4–20 mA y un sistema de regulación de potencia por tiristor. 

Con estos componentes es posible obtener un control proporcional de la potencia de los calefactores, a través de la modulación de voltaje que el sistema realiza. También es posible aplicar este sistema a controles de tipo ON-OFF a través de una salida relé en un control de temperatura.

Los sistemas reguladores de potencia con tiristores tienen aplicaciones trifásicas y monofásicas.

Cuando se realiza un sistema de control a través de tiristores, el ahorro de energía es considerable, ya que al trabajar el voltaje en función de la señal de 4–20 mA, se produce solamente la transmisión de potencia necesaria de acuerdo a la demanda del proceso.