Теперь перейдем к ключевому вопросу - как работают тиристоры? Обычно они имеют три вывода или электрода (точки, в которые поступает или выходит электричество). Они называются анодом, катодом и затвором (или управляющим вентилем). Первая является положительной клеммой, а вторая - отрицательной, в то время как затвор управляет основным током от анода к катоду, запуская его с помощью внешнего импульса. Некоторые модели оснащены двумя или четырьмя электродами.
Внутри типичного SCR имеются два чередующихся слоя полупроводника N-типа (отрицательный) и полупроводника P-типа (положительный). Всего получается четыре слоя с тремя переходами между ними. Четырехслойный кремний в каждом из них подвергается электрической обработке для увеличения количества электронов, несущих отрицательный или положительный заряд. Они также известны как полупроводники NPN и PNP, что относится к структуре положительных и отрицательных электронов в каждом.
Если ток не поступает в устройство через затвор, оно будет находиться в выключенном состоянии, при этом центральное соединение (из трех) будет обращено вспять, противоположно аноду и катоду, поэтому ток не может проходить через устройство независимо от направления. Это называется режимом прямой блокировки или режимом отрицательной блокировки, в зависимости от направления.
Чтобы ток протекал так, как требуется, анод должен быть положительным, а катод - отрицательным. Как только запускается ток затвора, положительный и отрицательный заряды поступают в четыре слоя кремния, активируя каждый по очереди при перемещении от одного слоя полупроводника к другому через устройство. Как только все четыре слоя активированы, ток может свободно протекать через устройство. Тиристор теперь имеет прямой ток; он защелкнулся (перешел во включенное состояние) и будет оставаться защелкнутым до тех пор, пока ток не будет отключен вне устройства - обычно ток по всей цепи. Ток затвора не требуется для поддержания тока между анодом и катодом.
Схема SCR с переменным током
Тиристоры имеют несколько отличающуюся схему, в зависимости от того, предназначены ли они для использования с переменным или постоянным током.
На схеме показана схема SCR для использования с переменным током.
На этой схеме показана типичная схема схемы для использования с постоянным током.
