Een thyristor is een elektronische halfgeleidercomponent die vaak in de elektronica wordt gebruikt om hoge stromen en spanningen te regelen en te reguleren. Het kan worden beschreven als een elektronische schakelaar die onder bepaalde omstandigheden geleidt of blokkeert. In de vermogenselektronica is het vooral geschikt voor toepassingen waarbij een hoog elektrisch vermogen veilig moet worden geschakeld.
Een thyristor bestaat uit vier afwisselend gedoteerde lagen silicium (p-n-p-n structuur). Elke laag vervult een specifieke functie in het stroomgedrag. De structuur lijkt in delen op die van een transistor, en de thyristor kan in een equivalent circuit worden voorgesteld als een combinatie van een PNP- en een NPN-transistor.
De vier halfgeleiderlagen vormen drie pn juncties en genereren zo een complex regelgedrag. De component heeft drie verbindingen:
De gate, die qua functie vergeleken kan worden met de basis van een transistor, wordt gebruikt om de thyristor te ontsteken. De thyristor blijft in een geblokkeerde toestand zolang er geen stuurstroom door de gate vloeit. Alleen wanneer er een korte puls op de gate wordt gezet, ontsteekt de component – de stroom vloeit nu door de thyristor van de anode naar de kathode. Deze toestand blijft bestaan, zelfs wanneer de gate-puls eindigt, zolang er een minimale stroom, de zogenaamde houdstroom, door de component stroomt.
De thyristor vertoont daarom bistabiel gedrag: Hij is of volledig geleidend of volledig blokkerend. Hij wordt soms ook een siliciumgestuurde gelijkrichter (SCR) genoemd, wat “siliciumgestuurde gelijkrichter” betekent. Deze term benadrukt de nauwe verwantschap met de diode, met dit verschil dat de thyristor kan worden aangestuurd door een poortpuls.
Vergeleken met de diode, die altijd geleidt wanneer deze in de voorwaartse richting werkt, is de thyristor een regelbare component. Geleiding begint pas na een specifieke puls aan de gate. In tegenstelling tot de transistor, die continu werkt via een basisstroomregeling, handhaaft de thyristor zijn geleidende toestand onafhankelijk – totdat de stroom onder de houdstroom komt of wordt onderbroken door externe maatregelen.
De interne terugkoppeling tussen de lagen zorgt voor dit zelfbehoudende gedrag, wat geïllustreerd kan worden door de transistors (PNP en NPN) in het equivalente circuit.
Naast de klassieke thyristor zijn er andere types die meer geschikt zijn, afhankelijk van de toepassing:
Thyristors worden op veel gebieden gebruikt waar hoge spanningen en stromen moeten worden geschakeld:
Het vermogen om hoge vermogens te schakelen met een lage besturingsinspanning maakt ze bijzonder geschikt voor industriële toepassingen en energievoorziening.
Voordelen:
Nadelen:
De thyristor is een centraal onderdeel van moderne vermogenselektronica. Hij combineert de eigenschappen van diodes en transistors en maakt betrouwbaar schakelen van grote stromen mogelijk dankzij de speciale structuur die uit vier halfgeleiderlagen bestaat. Speciale types zoals de triac of GTO breiden zijn toepassingsbereik uit. Ondanks nieuwe technologieën blijft de thyristor een beproefd en veelzijdig component op vele gebieden.
+49 (0) 60 62 - 9 42 50 
info@bre-trafo.com