Kaj je tiristor?

Tiristor je polprevodniška komponenta, ki se uporablja za preklapljanje in nadzor pretoka električnega toka. Tiristor, znan tudi kot silicijev krmiljen usmernik (SCR), je robustna elektronska komponenta, ki se uporablja v aplikacijah z visokim tokom. Sestavljeni so iz štirih plasti izmeničnih polprevodniških materialov tipa n in p, opremljenih z anodnimi, katodnimi in vrati terminali. Tiristorji začnejo prevajati, ko prejmejo prednastavljeno napetost na terminalu vrat in bodo ob upoštevanju več spremenljivk še naprej vodili, tudi če je napetost vrat odstranjena. Zaradi teh operativnih spremenljivk in širokega razpona nazivne moči so tiristorji izjemno uporabni tokovni krmilniki.

Čeprav se tiristorji lahko na splošno razvrstijo kot preproste tokovne stikalne naprave, so zaradi obsega operativnih spremenljivk, ki jih imajo, zelo uporabni v številnih krmilnih aplikacijah. Tiristorji so v bistvu visokotokovne stikalne naprave, sestavljene iz štirih izmeničnih p in n plasti. Anoda se nahaja na prvem sloju p, terminal vrat na drugi p sloju in katoda na zadnji n plasti. V stanju mirovanja ni prenosa toka po poti anode/katode. Komponenta zahteva napetost nastavljene vrednosti, ki se nanese na plast vrat, da jo vklopi in povzroči, da prevaja tok.

Dejstvo, da komponenta ne bo postala aktivna, če napetost vrat pade pod svojo nazivno vrednost praga, je ena od uporabnih spremenljivk, ki jih ima tiristor. To omogoča natančen nadzor nad preklopnimi pogoji komponente. Ko je tiristor vklopljen, bo ostal aktiven, tudi če je napetost na vratih odstranjena in tok, ki ga prehaja, ne pade pod zadrževalno vrednost komponente. Ta znana zadrževalna napetost je še ena priročna lastnost tiristorjev. Če je vrednost anodne napetosti pod nivojem zadrževanja, se tiristor ne bo vklopil, tudi če prejme impulz vrat.

Tiristorji lahko udobno prenašajo izjemno visoke napetosti in tokove. Običajno se uporabljajo v krmilnikih brez navzkrižnega izmeničnega toka (AC), napajalnikih, faznih krmilnikih in napravah za prenos električne energije na velike razdalje. Ta zadnja aplikacija vsebuje ogromne tiristorske banke, razporejene v konfiguracije Graetzovih mostov, ki so sposobne zanesljivo preklopiti vrednosti moči več megavatov (1,000,000 vatov). Na drugem koncu lestvice lahko majhni napajalniki AC/DC uporabljajo tiristorje z nazivno močjo 20 vatov ali manj. Zaradi te prilagodljivosti in obsega delovnih moči je tiristor eden najbolj uporabnih krmilnikov tokovnega toka v arzenalu oblikovalca vezij.