EX 25.6 - Aplicação de TRIAC - Tríodo para corrente alternada - Dimmer com DIAC e TRIAC

O funcionamento do circuito será explicado após a introdução do DIAC. Quando a tensão através do diac excede cerca de 30 volts a corrente flui, e um aumento na corrente é acompanhada por uma queda da tensão através do DIAC. O DIAC é utilizada para disparar um Triac pelo método de "Controle de Fase".

A rede de alimentação AC formada pelo circuito RC gera um atraso na tensão de disparo. Como essa onda atinge a ruptura sobre a tensão do Diac, ele conduz e o Capacitor descarrega no Gate do Triac, que inicia a condução. O Triac conduz então o restante do ciclo da rede, e quando a tensão de rede passa por zero, ele para de conduzir. No meio ciclo seguinte (negativo), a tensão atinge o valor de disparo do DIAC que conduz novamente, proporcionando um impulso de disparo adequado para ligar o Triac. Fazendo R um valor variável, o valor de atraso de fase da forma de onda através de C podem ser variados, permitindo que o tempo durante cada meio ciclo possa variar para disparar o Triac a ser controlado. Desta forma, a quantidade de energia fornecida à carga pode ser variada.

Observe que em circuitos de controle práticos utilizando Triacs e Diacs, grandes tensões são trocados rapidamente. Isto pode dar origem a interferências graves chamados de harmônicas, e devem ser tomadas medidas para minimizar este problema. Também como rede está presente no circuito, deve haver alguma forma de isolamento de segurança entre os componentes de baixa tensão utilizados no controle e o terminais de alimentação (vivo) dos componentes de potência (Triac) e a carga. Isto pode ser facilmente conseguido por "acoplamento óptico" com circuito de controle em baixa tensão para o controle de potência de alta tensão.

Um SCR pode ser comparado a um diodo comum controlado pela entrada "gate". Sem sinal no gate, ele não conduz. Com uma tensão adequada no gate, ele é disparado e passa a conduzir em uma unica direção como um diodo comum. O TRIAC opera de forma similar, mas a condução é bidirecional. Tanto o SCR quanto o TRIAC, uma vez disparado, a condução se mantém enquanto houver corrente circulando, independente do sinal no gate. 

O teste deve começar pela medição da resistência, que deve ser alta nos dois sentidos.  Para verificar o disparo, mantendo as pontas conectadas ao dispositivo, provocar um breve curto entre o lado de tensão positiva e o gate. Isso provoca o disparo do SCR ou TRIAC e ele passa a conduzir, o que é observado pela baixa resistência indicada no instrumento. Estando o componente em boas condições e continuando as pontas conectadas, o estado de condução deve permanecer mesmo após a remoção do curto.

O circuito para controle de baixa potência com DIAC e TRIAC está disponível em: 24_06_10 Controle de baixa potência com DIAC DB30 e TRIAC BT137. 

O circuito para controle de média potência com DIAC e TRIAC está disponível em: 24_06_10 Controle de média  potência com DIAC DB30 e TRIAC BTA16. 

O circuito para controle de alta potência com DIAC e TRIAC está disponível em:  24_06_10 Controle de alta potência com DIAC DB30 e TRIAC BTA40 600. 

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/08/2014

EX 25.5 - Aplicação de SCS - Chave controlada de Silício - Controle de motor com Triac SCS

A Chave Controlada de Silício ( SCS de Switch Silicon-Controlled) é uma semicondutor similar ao circuito de um SCR onde é adicionado outro terminal externo, ligado à base do transistor doe topo e o colector do transistor inferior, temos um dispositivo conhecido como um interruptor de silício controlado, ou SCS.

Este terminal extra permite um controle para desligar o dispositivo, quando a corrente principal através do dispositivo não tenha ainda descido abaixo do valor corrente de retenção. O Gate Ânodo é o terminal usado para desligar Chave Controlada de Silício. O Gate Cathodo é o terminal usado para ligar Chave Controlada de Silício.  Por conseguinte, o motor não pode estar em série com o ânodo.

Quando o botão "on" é atuado, a voltagem aplicada entre o Gate Catodo polariza a junção base-emissor, e o SCS irá ligar. O transistor de topo do SCS está pronto para conduzir, após ter sido fornecido com um caminho para fluir corrente a partir do seu terminal emissor (terminal anodo do SCS) através da resistência R2 para o polo positivo da fonte de alimentação. Tal como no caso do SCR, ambos os transistores ligam e mantém no modo ligado (auto polarização). Quando o transistor inferior liga, ele conduz uma corrente de carga do motor, e o motor começa a girar. 

O motor poderá ser parado através da interrupção do fornecimento de energia, como acontece com um SCR, e isto chama-se a comutação natural. No entanto, a SCS nos fornece outra forma de desligar: comutação forçada por curto-circuito no terminal anodo para o catodo. Isto é feito acionando o botão "off". O transistor superior dentro dos SCS irá perder a sua corrente de emissor, assim, travar a corrente através da base do transistor inferior. Quando o menor transistor desliga, ele quebra o circuito de base de corrente através do transistor superior e o motor para. Os SCS permanecerá na condição desligado até ao momento em que o botão "on" é acionado novamente.

A Chave Controlada de Silício, ou SCS, é essencialmente um SCR com um terminal de porta suplementar.

Tipicamente, a corrente de carga através de um servidor SCS é transportado pelos terminais Gate Anodo e Cátodo, o terminal Gate Cátodo e Ânodo são terminais de controle com baixa corrente. O SCS é ligado através da aplicação de uma tensão positiva entre o Gate cátodo e o terminal de Cátodo. Ela pode ser desligado (comutação forçada) pela aplicação de uma voltagem negativa entre o ânodo e o cátodo ou, simplesmente, por curto-circuito os dois terminais em conjunto. O terminal do ânodo deve ser mantido positivo em relação ao Cátodo, a fim de o SCS manter a condução.

O circuito para controle de potência com SCS estará disponível em: 24_06_15 Controle de potência com SCS NTE239. 

A folha de dados do Tiristor SCS NTE239 está disponível em: 10_06_15 Tiristor SCS NTE 239.

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/08/2014

EX 25.4 - Aplicação de DIAC - Diodo para Corrente Alternada - Dimmer

O Diodo para corrente alternada (DIAC) é um comutador de onda completa que dispara nos dois sentidos e ambas as polaridades. DIAC significa (diode AC switch – diodo comutador AC).

O diac é usado normalmente para ativar um Tiristor. É composto por três camadas (PNP), a sua construção assemelha-se a de um transistor bipolar, porém difere na dopagem do cristal N. O circuito equivalente de um diac é um par de díodos de quatro camadas em paralelo. O diac é colocado tipicamente em série com a porta (GATE) de um TRIAC.

Funcionamento e aplicação: Os Diacs são usados frequentemente em conjunto com TRIAC porque estes dispositivos não disparam simetricamente em consequência das ligeiras diferenças entre as duas partes do dispositivo.
Para passar do estado de bloqueio para o estado de condução, é preciso ultrapassar a tensão de ruptura (VR), rompendo assim, a junção polarizada inversamente, podendo a corrente fluir em ambos sentidos. Para voltar ao estado de bloqueio, basta remover a tensão por alguns instantes. Para interromper a condução de um diac, reduz-se a corrente para um valor abaixo do valor de manutenção, especifico do componente. Uma das aplicações do diac (D1) são nos circuitos Dimmer (regulação de intensidade luminosa).

O DIAC é um diodo de disparo (avalanche) bidireccional que pode ser comutado (ligado) dependendo da voltagem aplicada. A comutação é alcançada com tensão superior ao valor de disparo em qualquer direção. Uma vez em condução, a resistência cai rapidamente (resistência negativa, isto é, a voltagem diminui com o aumento da corrente).

A maioria dos DIACs têm uma estrutura de três camadas com a tensão de ruptura de cerca de 30 V. 

DIACs também são chamados diodos de gatilho simétricos devido à simetria da sua curva característica. Como os DIACs são dispositivos bidirecionais, os terminais são rotulados MT1 e MT2 ("Terminal Principal").

Figura 02 - Circuito de teste de DIAC

Com o Multímetro na função de Continuidade podemos verificar se o DIAC está em curto, no entanto não há certeza se está bom. Para realmente verificar um DIAC é preciso aplicar uma tensão e observar onde o DIAC conduz e desliga.

Neste circuito da figura 02 o instrumento é um multímetro comum em escala apropriada de tensões DC. A fonte de tensão deve ser ajustável (variac) partindo-se de zero volt. Ligue o diac no circuito de prova. Ligue o instrumento de prova na saída do circuito. Aumente a tensão gradualmente observando a tensão indicada.

O circuito para controle de potência com DIAC e TRIAC está disponível em: 24_06_10 Controle de potência com DIAC DB30 e TRIAC BTA16. 

A folha de dados do Tiristor DIAC DB3 está disponível em: 10_05_06 Tiristor DIAC DB3.

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/03/2014.

EX 25.3 - Transistor de Uni-junção Programável como oscilador

O oscilador de relaxação construído com transistor  de unijunção programável pode ser utilizado para disparo de dispositivos de comutação semicondutores. Os transistores programáveis unijunção ('PUT) possuem uma curva característica com uma região de resistência negativa que permite sua aplicação como oscilador de relaxação.

Os PUTs são semelhantes em estrutura aos SCRs, ou seja, consistem num diodo de 4 camadas exceto pelo fato de que temos o eletrodo de disparo ligado ao anodo e não ao catodo, como sugere seu símbolo.

Esta conexão ao anodo do elemento de disparo permite que seja feita uma programação de seu ponto de disparo, o que não ocorre com um SCR comum em que temos um ponto fixo de disparo.

O resultado é que o PUT tem uma característica de comutação melhor do que o transistor unijunção, sendo mais rápido e mais sensível, e até mais m econômico em muitas aplicações.

Na figura ao lado temos, por exemplo, um circuito sugerido pela Motorola em que o PUT MPU131 é usado no disparo de um MCR2918-1 (8 A x 50 V) num carregador de baterias para 12 V.

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/12/2014

EX 25.2 - Aplicação de SCR - Controle de carga em corrente contínua e alternada não retentivo

1 - Chave Liga Desliga com SCR
Com o bloco ilustrado na figura, é possível ligar e desligar uma carga de corrente contínua a partir de dois interruptores ou sensores separados.

Cargas até 3 A podem ser controladas por este circuito. Quando S1 é fechado por um instante o SCR dispara, permanecendo em condução mesmo depois que S1 abra. Para desligar o circuito é preciso fechar S2 por um instante. Observe que a corrente de disparo deste circuito (através de S1) é muito baixa, dependendo apenas de R1, mas a corrente de desligamento (através de S2) é a corrente da carga.
Quando escolher os sensores para esta aplicação, leve em conta este fato. Deve ser considerada ainda a queda de tensão através do SCR, da ordem de 2 V. Assim, se a carga precisar receber 6 V, a alimentação do circuito deverá ser feita com pelo menos 2 V a mais. No circuito dado como exemplo, que opera com tensões de 6 a 150 V, o SCR deve ser dotado de dissipador de calor, e R1/R2 são selecionados pela seguinte tabela 1 (valores sugeridos).

2 - SCR com Cargas AC e CC
A inconveniência de se controlar apenas metade dos semiciclos da tensão alternada da rede de energia que ocorre com um SCR num circuito de controle comum, como o mostrado no bloco anterior, pode ser contornada com o circuito apresentado no bloco da figura.
Usamos uma ponte de diodos para obter uma tensão alternada pulsante que só tenha pulsos positivos de tensão e, com isso, tenha dois semiciclos em cada ciclo para controlar. Os diodos utilizados nesta ponte devem ser capazes de trabalhar com a corrente da carga e ter tensões de acordo com a alimentação. Os valores de componentes mostrados na figura são para a rede de 110 V. Alterações devem ser feitas proporcionalmente se a tensão do circuito for outra. O SCR deverá ser dotado de um radiador de calor. Veja que S1 pode ser um sensor de baixa corrente. Observamos ainda que se o circuito for alimentado pela rede, não existindo isolamento, precauções contra choques devem ser tomadas.
Uma outra forma de se obter um controle de onda completa, com a conexão da carga antes da ponte de diodos, é a ilustrada na figura.
O princípio de operação deste bloco é exatamente o mesmo do bloco anterior, assim como as especificações dos componentes usados. O SCR também deve ser montado em radiador de calor.

O circuito retificador controlado com SCR 2N5064 está disponível em: 24_06_09 retificador controlado com SCR 2N5064. 

A folha de dados do Tiristor 2N5064 está disponível em: 24_05_12 Tiristor SCR 2N5064.

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/08/2014

EX 25.1 - Aplicação de SCR - Controle de carga em com retificador controlado de silicio

Retificador controlado de silício (SCR) é o nome de um semicondutores de quatro camadas da família dos Tiristores. Na prática, ele se comporta como um diodo retificador controlado pela porta. Mas o controle da porta não é total. Se está diretamente polarizado, ao fechar a chave ele irá conduzir pois houve um impulso positivo no Gate em relação ao catodo, com isso o SCR passa a conduzir de forma permanente, independente da porta. Para deixar de conduzir, a corrente na junção deve cair a zero, o que ocorre com correntes alternadas. Esse tipo de controle funciona devido a uma realimentação positiva, como pode ser deduzida pelo circuito equivalente.
SCRs são componentes de baixo custo, mas o controle parcial pela porta e o trabalho com apenas um semiciclo limitam as aplicações. Podem ser usados, por exemplo, para retificar e controlar uma tensão AC que alimenta um motor de corrente contínua.

No circuito, com o interruptor SW1 e SW2 aberto, nenhuma corrente circula e a lâmpada está apagada. Quando o interruptor SW1 e SW2 está fechado, o SCR começa a conduzir do anodo para o catodo. Mesmo se o interruptor SW2 for aberto, corrente continua a fluir. A condução de corrente elétrica só pode ser parada por eliminação da tensão catodo/ânodo (comutação forçada) através da chave SW1. Outro método de interrupção de fluxo de corrente é a inversão de polaridade do cátodo / ânodo por corrente alternada (comutação natural) ou por capacitor. Se o Tiristor é usado com uma fonte AC ele só irá conduzir somente o ciclo positivo, no ciclo negativo será desligado (comutação natural). 

A resistência em série com o Gate (porta) limita a corrente de disparo (baixa) para um valor seguro. Um tiristor é funcionalmente diferente de um diodo porque mesmo quando o dispositivo está diretamente polarizado ele não irá conduzir enquanto não ocorrer um pulso no Gate. Ao invés de precisar de um sinal continuamente na porta como nos Transistores, os tiristores são ligados por um pulso.

O circuito retificador controlado com SCR 2N5064 está disponível em: 24_06_09 retificador controlado com SCR 2N5064. 

A folha de dados do Tiristor SCR BT151 está disponível em: 24_05_12 Tiristor SCR BT151.

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/08/2014

Aula 25 - Semicondutores de 04 Camadas - SCR, SCS, PUT, DIAC e TRIAC

A figura abaixo mostra o diagrama simplificado do tiristor que é composto de 4 camadas e junções pn empilhadas. Para compreender o funcionamento de um tiristor, veja o modelo de dois transistor (NPN e PNP).

Quando há um impulso positivo na base de TR2 (G) em relação ao K, Tr2 liga e a sua tensão de coletor cairá rapidamente. Isto irá fazer com que o transistor pnp TR1 seja tornar polarizado diretamente, ligando Tr1. Uma grande corrente agora fluir entre A e K.

Como o coletor de TR1 está ligado a base de TR2, a ação de comutação polariza a base de TR2 com tensão positiva. Isto assegura que TR2 (e, portanto, TR1) permaneça em condução, mesmo quando o pulso Gate seja removido. Para que os transistores sejam desligados, a tensão através de A e K tem de ser invertida, ou a corrente que flui através dos transistores deve ser reduzida para um nível muito baixo, de modo que as junções de emissor-base já não têm suficiente para manter a tensão de condução.

Retificador Controlado de Silício

Retificador controlado de silício (SCR) é o nome de um semicondutores de quatro camadas da família dos Tiristores. 

Na prática, ele se comporta como um diodo retificador controlado pela porta. Mas o controle da porta não é total. Se está diretamente polarizado, ao fechar a chave ele irá conduzir pois houve um impulso positivo no Gate em relação ao catodo, com isso o SCR passa a conduzir de forma permanente, independente da porta. Para deixar de conduzir, a corrente na junção deve cair a zero, o que ocorre com correntes alternadas. Esse tipo de controle funciona devido a uma realimentação positiva, como pode ser deduzida pelo circuito equivalente.

Chave Controlada de Silício

A Chave Controlada de Silício ( SCS de Switch Silicon-Controlled) é uma semicondutor similar ao circuito de um SCR onde é adicionado outro terminal externo, ligado à base do transistor doe topo e o colector do transistor inferior, temos um dispositivo conhecido como um interruptor de silício controlado, ou SCS.

Este terminal extra permite um controle para desligar o dispositivo, quando a corrente principal através do dispositivo não tenha ainda descido abaixo do valor corrente de retenção. O Gate Ânodo é o terminal usado para desligar Chave Controlada de Silício. O Gate Cathodo é o terminal usado para ligar Chave Controlada de Silício.  Por conseguinte, o motor não pode estar em série com o ânodo.

Transistor Uni-junção Programável

O PUT (Transistor de Uni-junção Programável) é um dispositivo de quatro camadas, semelhante ao SCR. 

A diferença é que no PUT, o terminal de gatilho situa-se na região N, próxima ao anodo.

Apesar de sua semelhança física com o SCR, o PUT é chamado transistor de unijunção, por ser utilizado em circuitos, onde poderiam ser utilizados UJT’s convencionais. As características elétricas do PUT e do UJT são semelhantes, mas a tensão de disparo do PUT é programável. Além disso, o PUT é mais rápido e mais sensível do que o UJT. O PUT é chamado de programável, pois, enquanto no UJT o parâmetro η (divisor resistivo) é uma característica construtiva, no PUT ele é fixado por resistores externos.

Seu funcionamento é igual ao do UJT, porém se difere do mesmo em algumas características, podendo ser utilizado em osciladores de baixa frequência, disparadores, estabilizadores, geradores de sinais, dentes de serra e em sistemas temporizados. Sua estrutura interna e constituída de Anodo, Catodo e Gate.

Diodo para Corrente Alternada

DIAC (Diodo para Corrente Alternada) é uma chave bidirecional de dois terminais que conduz em ambas as direções quando a tensão aplicada excede sua tensão de interrupção.

O DIAC é usado normalmente para ativar um Tiristor. É composto por quatro camadas (NPNP), montadas em antiparalelo, a sua construção assemelha-se a de um transistor bipolar, porém difere na dopagem do cristal N. O circuito equivalente de um diac é um par de díodos de quatro camadas em antiparalelo. O diac é colocado tipicamente em série com a porta (GATE) de um TRIAC.

O DIAC possui dois terminais denominados A1 ou MT1 e A2 ou MT2. MT significa terminais principais. Como pode conduzir em ambas as direções, não há terminal anódico e cátodo.

Triodo para corrente alternada 

Um TRIAC é um dispositivo de três terminais usado para controlar a energia para cargas CA. É comumente usado em aplicações como dimmers de luz, controle de velocidade do motor e circuitos de controle de energia CA. 

O TRIAC é um dispositivo bidirecional, o que significa que pode conduzir corrente em qualquer direção quando acionado. O princípio de funcionamento de um TRIAC é baseado na combinação de dois tiristores conectados em paralelo em direções opostas. Os tiristores são interruptores de estado sólido que permitem o fluxo de corrente apenas em uma direção até serem acionados. O TRIAC é capaz de controlar o fluxo de corrente em ambas as direções. Ele pode ser acionado para conduzir quando um pequeno pulso de corrente é aplicado ao terminal do portão. Quando uma corrente de porta é aplicada ao TRIAC, ela aciona o dispositivo e permite que a corrente flua através dele. 

O TRIAC permanece conduzindo mesmo depois que a corrente da porta é removida, até que a corrente através dele caia abaixo de um determinado valor de corrente de retenção ou a tensão através dele inverta a direção. Nesse ponto, o TRIAC desliga e torna-se não condutor até ser acionado novamente.

Resumo sobre tiristores elaborado por Edgar Zuim está disponível em: Tiristores - Dispositivos especiais – DIAC, SCS E PUT - Prof. Edgar Zuim.

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/02/2014.

EX 24.1 - Aplicação de Diodos: Schottky, Rápido e Ultra Rápido

Os diodos retificadores Schottky, de recuperação rápida e ultra rápida são necessários nas aplicações em que correntes de frequências elevadas devam ser retificadas, como ocorre nas fontes chaveadas.

Devido às suas limitações, principalmente com relação à tensão de bloqueio, o diodo Schottky não pode ser utilizado em qualquer aplicação da Eletrônica de Potência. Por exemplo, em uma fonte chaveada de duplo estágio formada por um retificador boost PFC seguido por um conversor flyback, seria possível utilizar um diodo Schottky no secundário do conversor flyback, mas não seria possível utilizá-lo no estágio PFC devido à alta tensão de bloqueio (> 400 V).

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/02/2014.

Aula 24 - Diodos: Schottky, de Recuperação Rápida e de Recuperação Ultra Rápida

Diodo Schottky

O diodo Schottky é um diodo baseado na barreira formada pelo contato entre o metal e o semicondutor, conhecido como Diodo da Barreira Schottky, que tem redução de tensão direta (0,4-0,5V) e curto tempo de recuperação reversa (10-40 nano segundos), e o A corrente de fuga reversa é grande, a tensão suportável é baixa, geralmente inferior a 150 V, e é usada principalmente em aplicações de baixa tensão. 

Os Diodo Schottky são construídos através da junção um metal e uma região semicondutora com densidade de dopante relativamente baixa, o efeito dominante deixa de ser o resistivo, passando a haver também um efeito retificador. 

O diodo Schottky é formado colocando-se um filme metálico em contato direto com um semicondutor. O metal é usualmente depositado sobre um material tipo N, por causa da maior mobilidade dos portadores neste tipo de material. A parte metálica será o anodo e o semicondutor, o catodo.

O seu chaveamento é muito mais rápido do que o dos diodos bipolares, uma vez que não existe carga espacial armazenada no material tipo N, sendo necessário apenas refazer a barreira de potencial (tipicamente de 0,3V).

A região N tem uma dopagem relativamente alta, a fim de reduzir as perda de condução, com isso, a máxima tensão suportável por estes diodos é de cerca de 100V.

A aplicação deste tipo de diodos ocorre principalmente em fontes de baixa tensão, nas quais as quedas sobre os retificadores são significativas. Os Diodo Schottky apresentam um tempo de recuperação reversa muito pequeno e com uma tensão de polarização direta VD de aproximadamente 0,25V. Opera em uma faixa de tensão de até 100V e de corrente de até 300A. São ideais para fontes CC de alta corrente e baixa tensão, computadores digitais ( alta velocidade ), etc.

A folha de dados do Diodo Schottky 1N5820 está disponível em: 24_05_12 Diodo Schottky 1N5820.

Diodo de Recuperação Rápida

A estrutura interna dos diodos de recuperação rápida é diferente dos diodos comuns. Ele adiciona a área de base I entre os materiais de silício do tipo P e do tipo N para formar bolachas de silício do PIN. Como a área da base é muito fina, a carga de recuperação reversa é muito pequena, o que não apenas reduz muito o valor trr, mas também reduz a queda de tensão direta transitória, de modo que o tubo possa suportar alta tensão reversa de trabalho. O tempo de recuperação reversa de diodos de recuperação rápida é geralmente de várias centenas de nanosegundos, a queda de tensão direta é de cerca de 0,6 V, a corrente direta é de vários amperes a vários milhares de amperes e a tensão de pico reversa pode atingir várias centenas a vários milhares de volts.

O diodo de recuperação rápida se refere a um diodo com um curto tempo de recuperação reversa (abaixo de 5us). Medidas de dopagem de ouro são frequentemente usadas no processo. A estrutura adota uma estrutura de junção PN, e alguns adota uma estrutura PIN aprimorada. A queda de tensão direta é maior do que a dos diodos comuns (1-2V), e a tensão suportável reversa está principalmente abaixo de 1200V. 

Os Diodo de Recuperação Rápida tem um tempo de recuperação baixo ( >5µs ). São utilizados em conversores CC/CC e CC/CA, onde a velocidade de recuperação é importante. Estes diodos operam em uma faixa desde 1A até centenas de ampères e de 50V até 3000V.

No entanto estes diodos de recuperação abrupta, além da subida rápida da resistência no sentido inverso, ela não se estabiliza de imediato ocorrendo uma oscilação amortecida que dura um certo intervalo de tempo. Essas características exigem cuidados especiais com o circuito que está sendo alimentado, pois ele pode ser sensível ao fenômeno, ocorrendo instabilidades e até mesmo falhas de funcionamento, podem ser necessários circuitos snubbers.

Em muitos retificadores, em particular os bidirecionais, ou circuito de chaveamento rápido, coloca-se um diodo rápido em paralelo com a carga.
Esse diodo, denominado diodo de retorno, de circulação ou de comutação, evita que a tensão média na carga fique negativa durante o semi ciclo negativo da tensão CA na entrada, mantendo a corrente do retificador na carga.
Esse diodo tem, portanto, duas funções básicas: Evitar a tensão média negativa na carga e manter a corrente em circulação na carga, mesmo com os tiristores do conversor bloqueados.
A folha de dados do Diodo Rápido 1N4933 está disponível em: 24_05_11 Diodo Rápido 1N4933.

Diodo de Recuperação Ultra Rápida

Em termos de desempenho, pode ser dividido em dois níveis: recuperação rápida e recuperação super rápida. O tempo de recuperação reversa do primeiro é de centenas de nano segundos ou mais, e o último é de menos de 100 nano segundos. O diodo de recuperação ultrarrápida (abreviação de fred) é um diodo semicondutor com boas características de chaveamento e tempo de recuperação reversa ultracurto. É comumente usado para corrente contínua, absorção, fixação, isolamento, saída e saída para dispositivos de comutação de dispositivos inversores de alta frequência.

A carga de recuperação reversa do diodo de recuperação ultrarrápida é ainda mais reduzida, tornando seu tempo de recuperação reverso tão baixo quanto dezenas de nano segundos. A maioria dos diodos de recuperação rápida e recuperação ultrarrápida abaixo de 20A estão no pacote TO-220. Do ponto de vista da estrutura interna, pode ser dividido em dois tipos: simples e duplo (também denominado tubo duplo). O par de tubos contém dois diodos de recuperação rápida. De acordo com os diferentes métodos de conexão dos dois diodos, existem cátodo para tubo comum e ânodo para tubo comum. 

Os diodos retificadores Schottky, de recuperação rápida e ultra rápida são necessários nas aplicações em que correntes de frequências elevadas devam ser retificadas, como ocorre nas fontes chaveadas.

Devido às suas limitações, principalmente com relação à tensão de bloqueio, o diodo Schottky não pode ser utilizado em qualquer aplicação da Eletrônica de Potência. Por exemplo, em uma fonte chaveada de duplo estágio formada por um retificador boost PFC seguido por um conversor flyback, seria possível utilizar um diodo Schottky no secundário do conversor flyback, mas não seria

possível utilizá-lo no estágio PFC devido à alta tensão de bloqueio (> 400 V).

A folha de dados do Diodo Ultra Rápido MUR2020R está disponível em: 24_06_01 Diodo de Recuperação Ultra Rápido MUR2020R.

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 03/02/2014