Тиристор представляет собой четырехслойное полупроводниковое устройство, состоящее из чередующихся материалов P-типа и N-типа (PNPN). Тиристор обычно имеет три электрода: анод, катод и затвор, также известный как управляющий электрод.
Наиболее распространенным типом тиристоров является выпрямитель с кремниевым управлением (SCR). Когда катод заряжен отрицательно относительно анода, ток не течет до тех пор, пока на затвор не будет подан импульс. Затем SCR проводит ток до тех пор, пока напряжение между катодом и анодом не изменится на противоположное или не снизится ниже определенного порогового значения. Используя тиристор этого типа, можно переключать или управлять большими объемами мощности, используя небольшой пусковой ток или напряжение.
Устройства, использующие переменный ток, можно включать и выключать, посылая сигнал на управляющий вентиль. Это устройство называется тиристором отключения вентиля, или GTO. Ранее для выключения тиристоров требовалось обращение тока в обратную сторону, что затрудняло их использование в системах постоянного тока.
Тиристоры полезны в коммутационных приложениях, поскольку они могут быть полностью включены или выключены. Эта возможность работы в двух состояниях отличается от транзисторов, которые работают между включенным и выключенным состояниями, ожидая сигнала для проведения тока.
3 состояния тиристоров
Тиристоры работают в одном из следующих трех состояний, в зависимости от требований:
1. Прямая проводимость - это основной режим работы тиристора. Он переключается в режим проводимости и остается в таком состоянии до тех пор, пока ток не упадет ниже определенного уровня, называемого током удержания.
2. Прямая блокировка Тиристор блокирует протекание тока, несмотря на то, что напряжение подается в направлении, которое дало бы сигнал диоду провести его.
3.Режим обратной блокировки. Ток пытается пройти через тиристор в противоположном направлении. Однако диод блокирует его, и тиристор не активируется.
Области применения тиристоров
Тиристоры поддерживают высокие напряжения и обладают упрощенным подходом к включению и выключению. В результате они используются для следующих применений:
регуляторы скорости;
диммеры освещения;
вспышки фотоаппаратов;
различные типы схем, такие как инвертор, логические схемы и схемы таймера.
Тиристор также может выполнять функцию автоматического выключателя в цепях питания устройства. Они предотвращают перебои в подаче питания, подключая стабилитрон к затвору тиристора. Когда уровни напряжения источника питания превышают напряжение стабилитрона, тиристор отключает выход источника питания на землю и активирует автоматические выключатели или предохранители выше по потоку от источника питания. Это называется эффектом лома и защищает устройства, обслуживаемые источником питания, от повреждений.