Cap.3 - Transístores de Potência.pdf

Capítulo 3:

Capítulo 3:

Transístores de Potência

Transístores de Potência

Profa.

Profa. DrDr..

 _–

 _–

Ing. Vera Lúcia D. S. FrancoIng. Vera Lúcia D. S. Franco

Engenharia Mecatrônica

Transistor de Potência

Transistor de Potência

-Os transistores com altos valores nominais de tensão e corrente são conhecidos -Os transistores com altos valores nominais de tensão e corrente são conhecidos como transistores de potência

como transistores de potência _– –  semicondutor  semicondutor _– –  PNP, NPN, 3 camadas com duas PNP, NPN, 3 camadas com duas  junções.

 junções.

-Os transistores possuem dois tipos básicos de

-Os transistores possuem dois tipos básicos de aplicação:aplicação: -Amplificação e chaveamento

-Amplificação e chaveamento

-Em eletrônica de potência em que o objetivo principal é o controle eficaz de -Em eletrônica de potência em que o objetivo principal é o controle eficaz de  potência ele

 potência eles são utilizados s são utilizados como chaves.como chaves.

-Os diodos são chaves que não podem ser controlados, pois têm apenas dois -Os diodos são chaves que não podem ser controlados, pois têm apenas dois ter

termiminainais, s, já os trajá os transinsistostores res têm 3 tertêm 3 terminminaisais, dois at, dois atuam cuam como coomo contantato de umato de uma chave e o terceiro é usado para

chave e o terceiro é usado para ligar e desligar a chave.ligar e desligar a chave.

- Assim o circuito de controle pode ser independente do circuito que está sendo - Assim o circuito de controle pode ser independente do circuito que está sendo controlado.

controlado. T

Traransnsisistotorreses mamaisis ututililizizadadosos :: - Tran

- Transistsistor bipolar de junçãor bipolar de junção (Bipolar Juno (Bipolar Junctioction n TTransiransistor stor BJT)BJT) _– –  controlado por  controlado por  corrente.

T

Trarannsisiststor or de de efefeeitito o de de ccamampo po mmetetalal-ó-óxixiddoo-s-sememicicononddututor or (m(meetatall--oxoxididee- -sem

semicoicondunductoctor fielr field-ed-effffect trect transansististor or - MOSF- MOSFET)ET), contr, controlaolado por tendo por tensãosão, , estestee  possui uma

 possui uma frequência de frequência de chaveamento chaveamento muito maimuito mais elevada que os s elevada que os BJTBJTs.s. -A invenção do

-A invenção do IGBT (insulate-gate-bipolar transistor) IGBT (insulate-gate-bipolar transistor) foi criado para resolver as foi criado para resolver as limitações

limitações típicas dos típicas dos Mosfets Mosfets e dos BJTe dos BJTs.s.

Os IGBTs são próprios para tarefas que envolvem alta tensão, trabalham com Os IGBTs são próprios para tarefas que envolvem alta tensão, trabalham com  perdas baixas no

 perdas baixas no estado ligado, requerem circuitos acionadores simples e suportamestado ligado, requerem circuitos acionadores simples e suportam velocidades de chaveamento

velocidades de chaveamento relativamente altas.relativamente altas.

Transistores Bipolares de Junção de Potência (BJTs)

Transistores Bipolares de Junção de Potência (BJTs)

Os transistores de potência são encontrados no

Os transistores de potência são encontrados no mercado em dois tipos NPN mercado em dois tipos NPN e PNPe PNP..  Neste caso iremos concentrar no

 Neste caso iremos concentrar no NPN, uma vez NPN, uma vez que tem valores nominais de que tem valores nominais de tensãotensão e corrente mais alto.

Um transistor NPN e o seu símbolo Um transistor NPN e o seu símbolo

O coletor e o emissor não podem ser invertido, pois suas características e os valores O coletor e o emissor não podem ser invertido, pois suas características e os valores nominais mudam significativamente quando esses terminais são invertidos.

nominais mudam significativamente quando esses terminais são invertidos. Para controle de potência o transistor é usado como chave.

Curva característica V-I de um BJT

Curva característica idealizada de um transistor 

A maioria das aplicações de transistores de potência utiliza a configuração emissor comum (funcionando como chave).

-Três regiões de operação: corte, saturação e a região ativa.

- Se I_B = 0, I_C é desprezível, neste caso o transistor se encontra na região de corte ou seja desligado: neste caso a junção coletor-base como base _– emissor está reversamente polarizado e o transistor é uma chave aberta.

 Na operação da região ativa a junção base-emissor está diretamente polarizada e enquanto a junção coletor-base fica inversamente polarizada. A região ativa é usada  para amplificação.

Os BJTs não podem bloquear mais do que 20 V na direção inversa, por isso não são usados em controles de potência AC, a menos que um diodo reverso seja ligado em  paralelo entre o emissor e coletor.

Se a corrente de base I_B for suficiente para acionar o transistor até a saturação:

I_C   muito grande e V_CE é aproximadamente zero, neste caso o transistor é uma chave fechada e as duas junções estão diretamente polarizadas. Na saturação ambas  junções estão diretamente polarizadas

Polarização de um transistor

- Transistor funcionando como chave, a corrente da base será fornecida pelo circuito de controle conectado entre a base e o emissor. O coletor e o emissor  atuam como terminais de potência da chave.

Reta de carga DC _–  todos os pontos de operação do circuito

V_CC –  I_CR _C –  V_CE = 0 V_CE= V_CC –  I_CR _C

I_C(sat) = (V_CC –  V_CE(sat))/R _C V_CC/R _C Saturação I_C 0 então V_CC = V_CE Ponto de corte

Perdas de potência nos transistores

-Perdas na condução ou no estado ligado; -Perdas por fuga ou no estado desligado;

-Perdas por passagem para o estado ligado durante a ligação;

-Perdas por passagem para o estado desligado durante o desligamento da chave. -* As perdas durante o chaveamento não podem ser desprezadas, pois são significativas.

Perdas de potência na base P_B = V_BB(sat).I_B

Perdas no coletor P_C = V_CE(sat).I_C

Perdas no estado ligado P_on = V_CE(sat).I_C + V_BE(sat).I_B

Se as perdas de potência na base forem pequenas, quando comparada às perdas de potência no coletor, estas podem ser desprezadas e o cálculo da potência no estado ligado fica assim:

P_on = V_CE(sat).I_C

Perdas nos estado desligado P_off  = V_CE.I_{C } V_CC.I_leakage

Perdas de energia durante a ligação de um transistor

Onde: T_r  –  tempo de subida da corrente de coletor ( de 1 a 2 ms).

Perdas de energia durante o desligamento

Sendo: T_f

A dissipação média total do transistor é dada por:

P_T(AVG) ={Pon. Ton + Poff.Toff + W(sw-on) + W(sw-off)}.f 

r  C  CC  on  sw T   I  V  W  . 6 (max) ) (      f   C  CC  off    sw T   I  V  W  . 6 (max) ) (   

Teste de um transistor

-Feito com Ohmímetro.

-Diretamente polarizados as junções base-emissor e base coletor devem ter  resistência relativamente pequena, enquanto devem registrar uma resistência muito maior na polarização inversa.

-A resistência entre o coletor e o emissor (R _CE) também pode ser testada. Essa resistência nas duas direções é muito maior do que a resistência direta de cada uma das funções.

-R _{CE –}   nos transistores de silício pode ter uma leitura infinita em alguns ohmímetros. Os transistores de potência com defeito apresentam muitas vezes um curto entre o coletor e emissor, mesmo quando ambas as junções passaram no teste.

-Tipo do transistor _–  com ohmímetro- terminal positivo ligado a base e o negativo ao emissor, a leitura da resistência é baixa no transistor NPN e alta no PNP.

Proteção de um transistor

-Condições térmicas são importantes -Proteção contra sobrecorrente -I_C aumenta com V_CE

 – dissipação de potência VCE.IC e como conseqüência há

um aumento da temperatura na junção, a resistência diminui e I_Caumenta e neste caso há dissipação de energia, e aumento exagerado da temperatura.

-Uma maneira de proteger o transistor basta desligar o dispositivo quando V_CE e I_Cultrapassam o nível de referência.

-A proteção contra grandes defeitos pode-se utilizar chave em paralelo que curto-circuite o transistor 

Proteção contra sobretensão.

Circuito Snubber  Proteção de bloqueio de tensão inversa

-Utilizar um diodo em antiparalelo se for utilizado em um circuito AC. -Circuito Snubber

- É usado para limitar a tensão no dispositivo durante os transitórios de chaveamento.

Valores nominais de um transistor

-Tensão de saturação coletor  _– emissor (V_CE(sat)) -Ganho de corrente DC _–  (h_FE)

-h_FE= I_C/I_B –  transistores de potência fica na faixa de 5 e 50. -Velocidade de chaveamento

-tempo de chaveamento de 1ms (ligado ) e 2ms (desligado)

-Tensão de bloqueio: valores para os transistores de potência disponíveis no mercado é na faixa de 1400 V.

-Valores de corrente de coletor : é a corrente contínua máxima permissível (I_Cmax) -Valor máximo permissível de temperatura na junção: normalmente é de 125º.

-Dissipação de potência: o valor nominal máximo de potência de um transistor é especificado como P_D(max)

-Área de Operação segura (SOA) _–  (safe operating area _–  SOA)

- Para garantir uma operação segura do transistor, os fabricantes especificam limites na curva VCE versus IC para definir a área de operação segura.

Ruptura secundária -Ruptura Secundária

-Os BJTs apresentam falhas para certas condições de tensão e de corrente altas. Se uma tensão e uma corrente altas ocorrerem simultaneamente durante o corte, a dissipação de potência provocará a falha do dispositivo.

Transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor de

potência (MOSFET)

-Transistor de chaveamento rápido caracterizado por alta impedância de entrada e apropriado para baixas potências e altas frequências de chaveamento (aprox. 100KHz).

-O MOSFET possui 3 terminais: a porta G, a fonte S e o dreno D. A fonte está sempre em um potência próximo da porta. O dreno é ligado à carga.

- Para condução deste dispositivo, o dreno torna-se positivo em relação à fonte e uma fonte de tensão pequena positiva (V_GS). Não havendo tensão na porta, a chave fica desligada, ou seja, é tensão da porta que controla as condições de ligado e desligado.

-Em ambas condições (ligado/desligado), a resistência de entrada é extremamente alta, e neste caso a corrente de porta é zero, pelo isolamento resistivo da porta, isso propicia circuitos de controle de porta bem simples e eficientes quando comparados com aqueles para acionar um BJT. O MOSFET consegue transições mais rápidas entre os estados ligados e desligados do que um BJT e por isso substitui os BJTs em aplicações de altas frequências de chaveamento.

Símbolo de um MOSFET Curva característica de um MOSFET

Transistor de efeito de campo metal-óxido-semicondutor de

potência (MOSFET)

-Se o MOSFET for usado como chave, deverá ser operado na região não- saturada  para que seja assegurada uma queda de tensão baixa no dispositivo quando ele

estiver no estado ligado.

- o MOSFET possui três regiões distintas de operação: a região de corte, a região ativa e a região de resistência constante.

-Região de corte ou desligado V_GS < V_TH

-O MOSFET deve ser operado de tal modo que a tensão do dreno-fonte V_DS seja mantida abaixo de BV_DSS (tensão de ruptura).

-Na região ativa o MOSFET funciona como amplificador não utilizada na eletrônica de potência.

-A região que interessa em eletrônica de potência é a região ôhmica, em que a corrente de dreno aumenta de maneira diretamente proporcional à tensão de dreno-fonte e o MOSFET fica no estado ligado. Esta região é similar áquela de saturação do BJT, a relação da tensão V_DS   com a corrente I_D   denominada resistência no estado ligado do dreno para a fonte (R _DS(on)) é praticamente constante.

R _DS(on)= V_DS/I_D resistência no estado ligado para a fonte R _DS(on) - Valor típico: de R _DSé 0,5 ohms .

- Para garantir que o MOSFET permaneça na região ôhmica é melhor usar um valor de V_GS mais alto do que o necessário na região ativa. (valor em torno de 10V não podendo passar de 20 V).

Curva característica de transferência do MOSFET

I_D = 0 V_GS<V_TH

I_D = gm(V_GS – V_TH) V_GS >V_TH

Sendo que gm é a transcundutância: inverso de R=V/I ou seja gm = I/V (unidade é Siemens).

* Taxa de variação da corrente de dreno em relação a tensão aplicada na  porta/fonte (V_GS).

Curva característica ideal do MOSFET

Um MOSFET como chave

Quando o MOSFET funciona como chave na condição de ligado é forçado a operar na região ôhmica. Isso garante que a queda de tensão no dispositivo seja  baixa, de tal modo que a corrente de dreno fique determinada pela carga, assim as  perdas são pequenas.

-Condições para operação do MOSFET na região ôhmica é dada por: V_DS<<V_GS-V_TH e V_DS >0

-A resistência no estado ligado (chaveamento) é muito importante, uma vez que determina as perdas de potência durante a condução para um dado valor de corrente de dreno.

R _DS(on), a queda de tensão é menor no estado ligado, neste caso a dissipação de  potência também é menor e com isso aumenta a capacidade de condução de

corrente. A queda de tensão é dada por: V_F = I_D.R _DS(on)

Dissipação Interna

P = I

_D2

_.R 

DS(on)

MOSFET

desligado

I

_D

 = 0

V

_DS

 = tensão

de alimentação e neste caso:

R 

_DS

(muito elevada)

Perdas nos MOSFETS

Há quatro fontes de perdas de potência no chaveamento do MOSFET: as perdas na condução ou no estado ligado, as perdas no estado desligado, perdas na ligação da chave e as que ocorrem no desligamento da chave.

-Perdas na condução ou no estado ligado:

onde T é o período total

T  T   R  I   P  on on  DS   D on _{( )} 2

.



Perdas no estado desligado

Perdas na ligação da chave

A perda de energia no MOSFET quando a chave passa de desligado para ligado é dada por:

Onde: T_r é o tempo de subida da corrente de dreno (I_D). Perdas no desligamento da chave

:onde T_f é o tempo de descida da corrente de dreno (I_D). T  T   I  V   P  OFF   DSS   MAX   DS  OFF   _{( )}

.

.

6 . (max).  D r   DS  ON  T   I  V  W   6 . (max).  D f    DS  OFF  T   I  V  W  

Perdas de potência por chaveamento P_SW = (W_ON + W_OFF).f 

onde f  _–  é a frequência de chaveamento. Perdas total de potência no MOSFET P_T = P_ON + P_OFF + P_SW

Baixas frequências de chaveamento a perda total de potência em um MOSFET é mais alta que em um BJT por causa das perdas na condução maior no MOSFET.

Entretanto, à medida que a frequência cresce, as perdas de chaveamento do BJT aumentam mais do que as do MOSFET. Portanto para aplicação em altas frequências é desejável o uso do MOSFET.

Exemplo 3.6 : Na figura abaixo a fonte de tensão DC V_S = 120V e a resistência de carga R _L=10 Ohms. Os parâmetros dos MOSFET são T_r = 1,5 ms e R _DS(ON) = 0,1

Ohm. Se o ciclo de trabalho for igual a d = 0,6 e a frequência de chaveamento for igual a 25 kHz, determine:

a) A perda de potência no estado ligado T = 1/f ; T_ON = d.T; WON = I_D2_.R 

DS(ON).TON ; PON = WON.f 

 b) perda de potência durante o tempo de ligação:

, P_ON = W_ON.f 6 . (max ).  D r   DS  ONch T   I  V  W  

Solução: exemplo 3.6 V_S = 120V, R _L=10 Ohms, T_r = 1,5 ms e R _DS(ON) = 0,1 Ohm, d

= 0,6 e a frequência de chaveamento for igual a 25 kHz: I_D = V_S /(R _L + R _DS(ON)) = 120/(10 + 0,1) = 11,9 A

a)Período de chaveamento T=1/f = 1/25 k = 40ms;

tempo ligado = t_ON = d.T = 0,6.40 = 24 ms

Perda de energia durante o período ligado W_ON = I_D2 _R 

DS(ON).tON = 122 . 0,1.24(10-6)

= 345,6 mJ

Perda de potência durante o período ligado P_ON = W_ON . f = 345,6 (10-6 _).2(103₎

= 8,6 W

 b) perda de energia durante o tempo de ligação: W_ON = (120.12)/6 .1,5. (10-6 ₎

= 360 mJ.

Perda de potência durante o tempo de ligação P_ON = W_ON .f = 360 (10-6 _).25(103_{) =}

0,9 W 6 . (max ).  D r   DS  ON  T   I  V  W  

Diodo interno de um MOSFET de potência _– diodo de corpo

Como o MOSFET não tem a capacidade de bloquear a tensão inversa é necessário um diodo fornece de corpo em antiparalelo com o semicondutor, este oferece um caminho de corrente direto para que a corrente passe na direção inversa (da fonte  para o dreno) através da junção que se torna diretamente polarizada. Ele é muito útil na maioria das aplicações de chaveamento, uma vez que oferece um caminho de retorno para a corrente.

-Proteção do MOSFET

Um MOSFET, como todos os dispositivos semicondutores, deve ser protegido contra sobretensões, sobrecorrentes e transitórios. Essa proteção ocorre quando há anulação da tensão de porta, o que desliga o dispositivo. Os MOSFETs trazem, embutidos, sensores internos de corrente e de temperatura e circuitos de acionamento de porta, os quais anulam o efeito da tensão da porta em caso de ocorrência de sobrecorrentes ou de transitórios.

-Sobretensões

-As sobretensões não afetam o MOSFET ligado, uma vez que o dispositivo atua como um curto circuito.

- No estado desligado a sobretensão nos terminais do dreno-fonte e através da  porta-fonte afetam o MOSFET diretamente.

-No estado desligado o MOSFET operará na região ativa se V_DS. Nessa região a tensão V_DSe a corrente I_D podem ser simultaneamente altas e a perda de potência associada a V_DS. I_D   pode danificar o MOSFET. Isso pode ser contornado verificando se a tensão da fonte é menor que a de ruptura do MOSFET e também deve-se ligar um resistor não-linear, denominado varistor em paralelo. No caso de uma sobretensão próxima da tensão de ruptura BVDSS a resistência do varistor  diminuirá e oferecerá um caminho para o fluxo de corrente.

Sobrecorrente

Uma sobrecorrente em um MOSFET de potência fará com que a temperatura de  junção exceda o seu valor nominal de 150º C. Esse superaquecimento poderá danificar o MOSFET. Um modo simples de protegê-lo é assegurar-se de que o fluxo de corrente nunca exceda 75% do valor nominal.

Esse método propicia um fator de segurança de cerca de 25% se a tensão da fonte da fonte aumentar ou se a impedância da carga diminuir. Alguns fabricantes usam sensores de corrente embutidos no dispositivo.

Área de operação segura

Área de operação segura

A área de operação segura (SOA) mostra os limites operacionais do MOSFET. -Os limites de potências são maiores para operação pulsada do que em DC.

-Quanto menor a duração do tempo de condução, maior a dissipação de potência  permitida.

MOSFET em série e em paralelo

Ainda não existem MOSFETs com altos valores nominais de potência. Portanto,  para aumentar seus valores nominais de tensão e de corrente é preciso ligá-los em

série ou em paralelo.

MOSFET em série

Existem MOSFETs com tensões nominais da ordem de até 1200 V. Entretanto se a tensão nominal de um MOSFET isolado for mais baixa do que a fonte de tensão, pode-se ligar dois ou mais MOSFETs em série para suportar essa tensão mais alta. Pode-se usar um resistor ligado em paralelo para compartilhar a tensão  por igual.

MOSFET em paralelo

Os MOSFETs podem ser ligados em paralelo para compartilhar, a corrente de carga, caso a corrente nominal de um deles seja inferior ao solicitado pela carga. Os MOSFETs ligados em paralelo compartilham igualmente a corrente por causa do coeficiente positivo de temperatura de R _DS(ON). Portanto, não há necessidade de resistores compartilhando a corrente em série.

a) Símbolo do IGBT; b) equivalente MOSFET-BJT

Transistores bipolares de porta isolada (IGBTs)

-Os IGBTs mesclam as características de baixa queda de tensão no estado ligado dos BJTs com as excelentes características de chaveamento dos MOSFETs.

- OS IGBTs substitui os MOSFETs, pois as perdas de condução são inferiores a do MOSFET.

-Estes elementos tem valores nominais de até 1400 V e correntes igual a 1000 A. O chaveamento é maior que o BJT e inferior aos MOSFETs

-Não possui diodo reverso interno, assim a capacidade de bloqueio para tensões inversa é ruim.

Princípio de operação

Para o IGBT conduzir basta polarizar positivamente o terminal coletor em relação ao emissor, e aplicar uma tensão positiva na porta (V_G>V_limiar(GGTH). O IGBT  passará para o estado desligado no momento em que houver a anulação do sinal de

tensão na porta.

Curvas características de tensão

 _– 

corrente de IGBT

Quando não houver tensão aplicada na porta o IGBT estará no seu

estado desligado, I_C= 0 e a tensão que passa através da chave é igual a da fonte.

Se V_G>V_GGTH for aplicada à porta o IGBT passa para o estado ligado e I_C é diferente de zero.

I_Cé limitada pela tensão da fonte e R _carga , no estado ligado a tensão na chave pode ser considerado igual a zero(semicondutor ideal).

Curva característica ideal do IGBT

Curva característica ideal do IGBT

O IGBT no estado ligado não apresenta tensão, enquanto a corrente é determinada  por I_C = V_S/R _L. No estado desligado o IGBT pode bloquear qualquer tensão  positiva ou negativa.

Exemplo 3.10

 Na figura abaixo a fonte de tensão é de 220 V e a resistência de carga é igual a 5 ohms. O IGBT é operado na frequência de 1kHz. Determine, para o pulso, o tempo no estado ligado, caso a potência requerida seja de 5 kW.

ms

 f  

T 

 1 1 T  T  V  V  _L(avg )  S . ON   L avg   L  L

 R

V 

 P 

2 ) (  T   R T  V   P   L ON  S   L . . 2 

Exemplo 3.10

 Na figura abaixo a fonte de tensão é de 220 V e a resistência de carga é igual a 5 ohms. O IGBT é operado na frequência de 1kHz. Determine, para o pulso, o tempo no estado ligado, caso a potência requerida seja de 5 kW.

ms

 f  

T 

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 P 

2 ) (  T   R T  V   P   L ON  S   L . . 2  ms V  T   R  P  T  S   L  L ON  0,52 220 ) 10 ( 1 . 5 . 5000 . . 2 3 2    

O UJT: a) estrutura; b) símbolo esquemático; c) curva característica Transistor de unijunção (UJTs)

Este é um dispositivo de três terminais. Um deles é o emissor (E) e os demais, as duas bases: a base um (B₁) e a base dois (B₂).

-Emissor é feito de um material P -Corpo principal de um material N

-É utilizado para gerar pulsos de acionamentos para dispositivos maiores (Ex: SCR, e triacs)

Seus terminais de controle são também terminais de potência. O terminal B₂ é usado para polarização.

Sem polarização de emissor no terminal E, V_EB1 = 0 e o UJT tem uma certa resistência interna B₂ e B₁. Essa resistência é denominada de resistência interbase (R _B) e, à temperatura de 25º C, tem um valor na ordem de quiloohms. É composta  por duas resistências R _B1 e R _B2 (figura do próximo slide). A relação de R _B1 e R _B2 é

denominada relação de standoff  h porque é o valor dessa relação que determina a

 polarização inversa experimentada pela junção equivalente do diodo PN.

O valor de h fica entre 0,5 e 0,8. O valor típico para maioria dos UJTs é de 0,6.

2 1 1 1  B  B  B  B  B

 R

 R

 R

 R

 R

   h 

Polarização de um UJT Polarização de um UJT

Seus terminais B₂ e B₁, são polarizados positivamente com a fonte V_BB, e as resistências RB2 e RB1 atuam como divisores de tensão, de tal modo que no ponto

Circuitos equivalentes do UJT: a) ligado; b) desligado

Portanto, para polarizar o diodo diretamente e passar o UJT para o estado ligado, a tensão de emissor V_E deve ser maior do que o valor denominado tensão de pico (V_P), que é dado por:

V_P = V _b + h V_BB ; onde V _bé a barreira de potencial da junção PN (0,7 para silício).

Depois de passado para o estado ligado, o UJT atua como um diodo diretamente  polarizado e a resistência RB1 cai para um valor muito baixo, quase igual a zero.

O uso de um UJT para disparar um tiristor

O UJT é o dispositivo ideal para utilização em osciladores de relaxamento usados  para o disparo de um SCR.

- Quando a chave for fechada, o capacitor C começará a carregar, através do resistor R, a uma velocidade que depende da constante de tempo T = RG.

- Quando a tensão do capacitor (V_C = V_E) alcançar a tensão de pico V_P, o UJT será disparado. É como se fosse colocada uma resistência baixa em paralelo com C, o que resulta na descarga do capacitor de maneira muito rápida, através de R ₁. Isso faz com que o UJT passe para o estado desligado e que o C comece a carregar  novamente, para a repetição do ciclo.

Circuito com UJT para disparo de um tiristor 

O surto de corrente pode ser usado para acionar um tiristor ou para ligar um transistor. A frequência de oscilação é dada, aproximadamente, por:

f = 1/T; onde T , é o tempo necessário para o UJT passar para o estado ligado, e dado por:  RC   RC  T     h  1 1 ln