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LABORATORIO N°4 – Control del Rectificador Controlado de 
Silicio 
 
Bryan Watson1, Keneth Rodriguez 2, Bryan Cubilla3 
 
1 UTP - Chiriquí, FIE, Estudiante 2 UTP - Chiriquí, FIE, Estudiante 3 UTP - Chiriquí, FIE, Profesora Tiempo Completo 
 
Resumen En esta experiencia conoceremos y utilizaremos un rectificador controlado de silicio, que es un tiristor que solo conducirá 
corriente en los semiciclo positivos. Con la ayuda de este tiristor buscaremos tener una variación amplia del ángulo de disparo, entre 
30°a 120°. 
. 
 
Palabras claves Rectificador, control, Diodo, Capacitor 
 
Abstract In this experience we will know and use a controlled rectifier, which is a thyristor that will only conduct current in the 
positive half cycles. With the help of this thyristor we will seek to have a wide variation of the firing angle, between 30 ° to 120 °. 
 
Keywords Rectifier, control, Diode, Capacitor 
 
 
1. Introducción 
 
Para la realización de este laboratorio hay que conocer el 
rectificador controlado de silicio (SCR). Los 
rectificadores controlados de silicio SCR se usan como un 
elemento de control. Este Dispositivo va a tener un 
funcionamiento como interruptor, sus dos estados son 
cuando: en un estado conduce, y en otro está en corte. 
Cuando el SCR este conduciendo, hay un desplazamiento 
con poca oposición para el flujo de la corriente. Su rol 
será como un interruptor cerrado. En el momento que el 
SCR este en corte, no habrá flujo de corriente. Por tanto, 
tendrá un rol de interruptor abierto. Como el SCR es un 
elemento de estado só1ido, la acción de conmutación será 
muy veloz. El parámetro principal de los rectificadores 
controlados es el ángulo de retardo. Se construirá el 
circuito propuesto en la ilustración 1, pero este circuito 
tendrá algunas modificaciones para poder el objetivo de 
la experiencia. 
2. Materiales 
 Osciloscopio
 Multímetro digital.
 Computadora con software Multisim.
 Fuente AC.
 Computador con Multisim.
 Diodo VIP = 200V
 SCR (Vdm= 400 V, Ifms = 0.8 A, igbt)
 Resistencias
 RL= 200 ohms/20W
 R1=27k Ohms/0.25W
 R2= Potenciómetro de 250 k ohms
 R3=150k ohms/0,25 w
 Capacitores
 C1=68 nF
 C2=25 nF
3. Procedimientos 
3.1. Primero se arma el circuito que se muestra a 
continuación. 
 
Figura 1 Circuito para armar en la experiencia. 
 
 
Nota: el valor de reemplazo del SCR MCR106-2 es NTE 
5412 
Con el ángulo de 30° transformados en radianes y 
tendremos: 
→ 𝜃1 = 0 
→ 𝜃2 = 0.5236 
Y nuestra potencia será: 
𝑃 = 0.27 𝑊 
 
 Con el ángulo de disparo de 120° 
tendremos los siguientes ángulos: 
→ 𝜃1 = 0 
→ 𝜃2 = 2.1 
Y nuestra potencia será: 
𝑃 = 1.6 𝑊 
 
 Para calcular el rango de ángulos 
usaremos 
 
𝜃 = 21.6(8.33 − 𝑡𝑑) 
Encontramos con nuestras simulaciones un rango de 
76° hasta 146°y con la fórmula: 
Se ajusta la fuente AC para un voltaje de 50V pico; y se procede 
a medir el ángulo de disparo del SCR colocando las puntas del 
osciloscopio en sus terminales ánodo y cátodo, para todo el 
rango de valores de R2. 
* Si no posee fuente AC utilice el voltaje de la red pública de 
120 Vrms pero asegúrese de que el SCR utilizado soporta al 
menos 200V 
 
3.2. Mida el ángulo de disparo en el osciloscopio y trate 
de ajustar el rango especificado. Si el valor mínimo 
no es el correcto varíe R1. Si el valor máximo no es 
mayor a 120° varíe R2 para obtener los resultados 
esperados. 
 
4. Cálculos 
Para el desarrollo de nuestra experiencia, calcularemos las 
potencias que tendrá nuestra carga con la variación de ángulos 
proporcionado por la profesora. 
 
 Angulo de disparo de 30° su potencia será:
𝑃 =
1
𝑇
[∫ (
𝑉2(𝜃)
𝑅𝐿
)
𝜃1
𝜃2
]
𝑃 = 0.99 [𝜃2 − 𝜃1 − cos (
1
2
(𝜃1 + 𝜃2))
∗ sin (
1
2
(𝜃2 − 𝜃1))] 

 Para el ángulo de 76° una potencia de 
P=0.84 w.
 Para el ángulo de 146° una potencia de 
P=2.00 w.
 Para el ángulo de 180° una potencia de 
P=3.12 w.
 
Con estos valores podremos encontrar los porcentajes 
de potencia no controlados de la potencia total son: 
 Para el ángulo de 76°, un porcentaje de 27% 
 Para el ángulo de 136°, un porcentaje de 35% 
Tenemos un porcentaje de 62% 
 Para el ángulo de 30°, un porcentaje de 9% 
 Para el ángulo de 120°, un porcentaje de 47% 
Tenemos un porcentaje de 56% 
Con estos resultados tenemos una variación de un 6% 
con respecto al circuito propuesto con la guía. 
 
 
5. Resultados 
Primero se armó el circuito como se muestra en la 
Tendremos un periodo de 2π, y un voltaje de: 
𝑉 = 50 sin(𝜃) 
Nuestra RL es de 200 ohm, utilizaremos estos valores y los 
desarrollaremos con la ecuación y obtendremos: 
 
Figura 2 
 
Figura 2: Circuito controlador del SCR. 
 
Este circuito muestra cambios con respecto al presentado en la 
figura 1, esto es debido a que el circuito de la figura 1 (circuito 
original) usa el SCR MCR106-2 el cual no se puede usar en 
multisim por lo cual se reemplazo con el SCR 2N5061, el cual 
mediante la configuración de la figura 2 permite cambiar el 
ángulo de disparo del SCR. 
Luego se procedió a encontrar el ángulo de disparo mínimo, en 
este caso de 78.6° el cual se muestra en la figura 3 y se obtuvo a 
partir de cambiar las resistencias R1 y R2 a los siguientes 
valores: 
𝑅1 = 0 𝑦 𝑅2 = 350𝑘 
 
Figura 3: ángulo de disparo de 76.2° 
 
En este punto se puede observar en la figura 4 una comparación 
de la onda de entrada del SCR y la onda regulada con su ángulo 
de disparo. 
 
 
 
 
Figura 4: Voltaje en la puerta del tiristor vs Voltaje en la 
terminal del tiristor. 
 
La ecuación 
𝜃 = 21.6(8.33 − 𝑡𝑑) 
Permite calcular los valores de los ángulos, el tiempo td 
se obtiene gráficamente del osciloscopio para la figura 
3 se obtuvo un tiempo de 4.8ms para un ángulo de 
76.25° y en la figura 5 se obtiene un tiempo de 2ms para 
un ángulo de 136.7°, en esta figura 5 se obtuvo el 
ángulo para un mayor valor de disparo con una 
configuración de resistencias de 
𝑅1 = 27𝑘 𝑦 𝑅2 = 350𝑘 
 
Ilustración 5: Ángulo de disparo 136.7 
 
 
6. Preguntas 
 
1. ¿Cuál es el rango de variación de los ángulos para 
su circuito, ángulo de disparo mínimo y máximo? 
R. Según los resultados presentados 76.2° ≤ α ≤ 136.7°. 
 
2. ¿Qué porcentaje de la potencia total se entrega a la 
carga cuando el ángulo de disparo es de 30º? 
 
𝑃 = 0.99 [𝜃2 − 𝜃1 − cos (
1
2
(𝜃1 + 𝜃2)) ∗ 𝑠𝑒𝑛 (
1
2
(𝜃2 − 𝜃1))] 
𝑃 = 0.272 𝑊 
 
 
 
3. ¿Qué porcentaje de la potencia total se entrega a la carga 
cuando el ángulo de disparo es 120º? 
𝑃 = 0.99 [𝜃2 − 𝜃1 − cos (
1
2
(𝜃1 + 𝜃2)) ∗ 𝑠𝑒𝑛 (
1
2
(𝜃2 − 𝜃1))] 
𝑃 = 1.6 𝑊 
 
4. Proponga un circuito para llevar el ángulo de disparo a 
cerca de 140°, presente la simulación. 
 
Nuestro circuito en sí ya tiene un ángulo disparo cercano a 140° 
se da una simulación con una diferencia de 3.16°. Esto se logró a 
costa de no tener ángulo menos de 76.2°, se puede mejorar 
reducir C2 a un valor más bajo internamente un cierto rango. 
 
7. Recomendaciones 
 
Al no haber un SCR igual al propuesto por el laboratorio en el 
programa de MULTISIM es recomendado utilizar un SCR de la 
gama de los 2N506X en nuestro caso se utilizó el 2N5061 y 
funcionó de manera parcial con una diferencia de 6% a lo que se 
proponía inicialmente. 
 
Se recomienda por cuestiones de diseño, no hacer la contante 𝜏2 
mayor ni igual que el valor mínimo de, ya que en el caso de que 
se mayor valor de R1 sería negativo, mientras que si es igual R1 
se hace cero, entonces, siempre se debe cumplir que el valor de 
𝜏2 debe ser menor que el valor de la constante para su valor 
menor. 
 
8. Conclusiones 
 
 Se concluye que el circuito propuesto con dos 
capacitores es el más indicado si lo que se quiere 
es tener un mayor control sobre el ángulo de 
disparo. 
 La resistencia Rl es donde realmente se entrega 
toda la potencia, por lo aprendido el circuito 
acoplado a esta, funciona para apreciarcuanta 
potencia realmente maneja RL usando el SCR 
como un variador de la misma, en donde 
podemos decir que dicho dispositivo recorta la 
onda entregada a RL. 
 Es un dispositivo que se puede manipular para 
controlar la potencia entregada a una carga. 
 El SCR tiene un rango de control generalmente 
de 90 grados en su trabajo normal, pero con los 
capacitores se puede aumentar desfasase este 
rango de trabajo. 
 
 
9. Referencias 
 
[1] D. Hart, Power electronics. New York [etc.]: McGraw-
Hill [etc.], 2011. 
[2] ONSEMI, "MCR706AT4G pdf, MCR706AT4G 
Descripción, MCR706AT4G datasheets, MCR706AT4G 
Vista ALLDATASHEET", Pdf1.alldatasheet.es, 2020. 
[En línea]. Disponible en: 
https://pdf1.alldatasheet.es/datasheet-
pdf/view/172340/ONSEMI/MCR706AT4G.htm
l. [Consultado 25 de mayo de 2020]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Silicon Rectifier Diodes, 
(Stud Version) 15 A
FEATURES
• Low thermal impedance
• High case temperature
• Excellent reliability
• Maximum design flexibility
• Material categorization: for definitions of compliance 
please see www.vishay.com/doc?99912
Note
(1) JEDEC® registered values
ELECTRICAL SPECIFICATIONS
Notes
• Basic type number indicates cathode to case. For anode to case, add “R” to part number, e.g. 1N3208R, 1N3209R
(1) JEDEC® registered values
PRIMARY CHARACTERISTICS
IF(AV) 15 A
Package DO-5 (DO-203AB)
Circuit configuration Single
DO-5 (DO-203AB)
MAJOR RATINGS AND CHARACTERISTICS
PARAMETER TEST CONDITIONS VALUES UNITS
IF(AV)
15 (1) A
TC 150 (1) °C
IFSM
50 Hz 239
A
60 Hz 250 (1)
I2t
50 Hz 286
A2s
60 Hz 260
I2t 3870 A2s
VRRM Range 50 to 600 V
TJ -65 to +175 °C
VOLTAGE RATINGS
TYPE NUMBER
VRRM, MAXIMUM REPETITIVE PEAK REVERSE VOLTAGE
(TJ = -65 °C TO 175 °C)
V
VRM, MAXIMUM DIRECT REVERSE VOLTAGE
(TJ = -65 °C TO 175 °C)
V 
VS-1N3208 50 (1) 50 (1)
VS-1N3209 100 (1) 100 (1)
VS-1N3210 200 (1) 200 (1)
VS-1N3211 300 (1) 300 (1)
VS-1N3212 400 (1) 400 (1)
VS-1N3213 500 (1) 500 (1)
VS-1N3214 600 (1) 600 (1)
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VS-1N3208 Series
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Notes
(1) JEDEC® registered values
(2) I2t for time tx = I2t x tx
Notes
(1) JEDEC® registered values
(2) Recommended for pass-through holes
(3) Recommended for holed threaded heatsinks
FORWARD CONDUCTION
PARAMETER SYMBOL TEST CONDITIONS VALUES UNITS
Maximum average forward current 
at case temperature
IF(AV) 180° sinusoidal conduction
15 (1) A
150 (1) °C
Maximum peak one cycle 
non-repetitive surge current
IFSM
Half cycle 50 Hz sine wave
or 6 ms rectangular pulse Following any rated load 
condition and with rated 
VRRM applied
239
A
Half cycle 60 Hz sine wave
or 5 ms rectangular pulse
250 (1)
Half cycle 50 Hz sine wave
or 6 ms rectangular pulse Following any rated load 
condition and with VRRM 
applied following surge = 0
284
Half cycle 60 Hz sine wave
or 5 ms rectangular pulse
297
Maximum I2t for fusing
I2t
t = 10 ms With rated VRRM applied 
following surge,
initial TJ = 150 °C
286
A2s
t = 8.3 ms 260
Maximum I2t for individual
device fusing
t = 10 ms With VRRM = 0 following 
surge, initial TJ = 150 °C
403
t = 8.3 ms 368
Maximum I2t for individual
device fusing I
2t (2) t = 0.1 ms to 10 ms, VRRM = 0 following surge 3870 A2s
Maximum forward voltage drop VFM IF(AV) = 15 A (47.1 A peak), TC = 150 °C 1.5 (1) V
Maximum average reverse current IR(AV) Maximum rated IF(AV) and TC = 150 °C 10 (1) mA
THERMAL AND MECHANICAL SPECIFICATIONS
PARAMETER SYMBOL TEST CONDITIONS VALUES UNITS
Maximum junction operating 
and storage temperature range TJ, TStg -65 to 175 
(1) °C
Maximum internal thermal 
resistance, junction to case RthJC DC operation 0.65
°C/W
Thermal resistance,
case to sink RthCS Mounting surface, smooth, flat and greased 0.25
Maximum allowable mounting 
torque (+0 %, -10 %)
Not lubricated thread, tighting on nut (2) 3.4 (30)
Lubricated thread, tighting on nut (2) 2.3 (20)
Not lubricated thread, tighting on hexagon (3) 4.2 (37)
Lubricated thread, tighting on hexagon (3) 3.2 (28)
Weight
28.5 g
1 oz.
Case style JEDEC® DO-5 (DO-203AB)
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Fig. 1 - Average Forward Current vs.
Maximum Allowable Case Temperature
Fig. 2 - Maximum Non-Repetitive Surge Current vs.
Number of Current Pulses
Fig. 3 - Maximum Low Level Forward Power Loss vs.
Average Forward Current
Fig. 4 - Maximum High Level Forward Power Loss vs.
Average Forward Current
Fig. 5 - Maximum Forward Voltage vs. Forward Current
Ø
Conduction period
180°
120°
60°
DC
110
0
5
10
15
20
25
30
35
120 130 140 150 160 170 180
A
ve
ra
g
e 
F
o
rw
ar
d
 C
u
rr
en
t
O
ve
r 
F
u
ll 
C
yc
le
 (
A
)
Maximum Allowable Case Temperature (°C)
At any rated load condition and
with rated VRRM following surge
P
ea
k 
H
al
f 
S
in
e 
W
av
e
F
o
rw
ar
d
 C
u
rr
en
t 
(A
)
Number of Equal Amplitude
Half Cycle Current Pulses (N)
1
100
150
200
250
2 4 6 8 10 20 40 60
50 Hz 60 Hz
Ø
Conduction period
180°
120°
60°
DC
TJ = 140 °C
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
10 20 30 40 50 60 70 80 90
A
ve
ra
g
e 
F
o
rw
ar
d
 P
o
w
er
 L
o
ss
O
ve
r 
F
u
ll 
C
yc
le
 (
W
)
Average Forward Current Over Full Cycle (A)
10
10
102
102 103 104
103
104
105
A
ve
ra
g
e 
F
o
rw
ar
d
 P
o
w
er
 L
o
ss
O
ve
r 
F
u
ll 
C
yc
le
 (
W
)
Average Forward Current Over Full Cycle (A)
Ø
Conduction period
TJ = 140 °C
DC
60°
180°
120°
LINKS TO RELATED DOCUMENTS
Dimensions www.vishay.com/doc?95360
In
st
an
ta
n
eo
u
s 
F
o
rw
ar
d
 C
u
rr
en
t 
(A
)
Instantaneous Forward Voltage (V)
1
0 1 2 3 4 5 6 7
10
102
103
TJ = 140 °C
TJ = 25 °C
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Outline Dimensions
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DIMENSIONS in millimeters (inches)
1/4" 28UNF-2A
Ø 14.6 (0.57)
4 (0.16) MIN.
Ø 4.10 (0.16)
Ø 3.80 (0.15)
25.4 (1.0) MAX.
1.0 (0.04)
MAX.
17.40 (0.68) MIN.
Across flats
6.1 (0.24)
7.0 (0.28)
10.7 (0.42)
11.5 (0.45)
10.8 (0.43)
11.4 (0.45)
1.03 (0.04)
MAX.
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