Controlar grandes potências com componentes simples torna a eletrônica muito fascinante, mas é preciso usar o componente certo no lugar certo, e para o controle em meia onda o diodo controlado de silício é sem dúvida o componente ideal.
O diodo controlado de silício é conhecido por SCR e é amplamente utilizado em projetos que envolvem o controle de motores e outros tipos de cargas de potência.
Foi em 1957 que os engenheiros do laboratório de pesquisa da General Electric desenvolveram um tipo de diodo cuja configuração consistia numa junção tipo PNPN fabricada em matriz de Silício.
Inicialmente foi chamado de Tiristor de bloqueio reverso, cujo principio operacional básico consistia no bloqueio do fluxo da corrente positiva vindo do anodo e catodo pela ação de controle exercido pela porta, daí originando a sua designação: retificador controlado a Silício.
Devido às características em suportar temperaturas mais elevadas e com maior poder de dissipação térmica, este tipo de diodo tem como principal aplicação atuar como elemento retificador nos circuitos de potência.
Na realidade o termo Tiristor é um nome genérico para a família dos dispositivos semicondutores conhecidos como DIACS, TRIACS e dos diodos de quatro camadas.
O SCR pode controlar altas correntes por isso é utilizado numa uma infinidade de projetos práticos na eletrônica, na eletricidade em geral e na mecatrônica.
O SCR é um dispositivo de estado sólido, é um tipo de semicondutor formado por 4 camadas de materiais P e N que são colocados numa estrutura alternada.
SCR é a abreviação de Silicon Controlled Retifier, que numa tradução simples significa Retificador Controlado de Silício, e conforme o próprio nome indica, é um diodo controlado.
Na prática o SCR se comporta igual a um diodo, pois conduz corrente entre o anodo e o catodo (apenas em um sentido), mas a condução de corrente só acontece quando um sinal de tensão positiva for aplicada no seu terminal de comporta.
O componente SCR é muito popular devido a facilidade de uso, pelo baixo custo, e por poder conduzir correntes elevadas apenas quando for disparado por um sinal aplicado no terminal chamado comporta.
As correntes que os SCRs podem conduzir variam entre alguns ampères até dezenas de ampères, cada SCR tem um código impresso no próprio invólucro, é esse código que determina a capacidade de corrente que pode ser controlada e qual a tensão e corrente que é necessária para fazer o controle.
Na prática, se ligados em série com outros dispositivos eles funcionam como chaves eletrônicas, ligando ou desligando esses dispositivos, mas também podem funcionar de forma linear controlando potências, como acontece nos circuitos de controle de velocidade.
Um SCR ligado num circuito simples como mostrado na figura abaixo, onde a carga é uma lâmpada em série com seu anodo, nessa condição o SCR não deixa passar corrente e seu anodo se mantém positivo em relação ao catodo.
Mas se por um curto intervalo de tempo for aplicada na comporta uma tensão positiva suficiente para polarizar a junção, a tensão positiva leva o SCR à condução, e a corrente passa a circular entre o anodo e o catodo.