En tyristor är en elektronisk halvledarkomponent som ofta används inom elektronik för att styra och reglera höga strömmar och spänningar. Den kan beskrivas som en elektronisk omkopplare som leder eller blockerar under vissa förhållanden. Inom kraftelektroniken är den särskilt lämplig för applikationer där hög elektrisk effekt måste växlas på ett säkert sätt.
En tyristor består av fyra växelvis dopade kiselskikt (p-n-p-n-struktur). Varje lager utför en specifik funktion i strömflödesbeteendet. Strukturen liknar till vissa delar en transistor och tyristorn kan i en ekvivalent krets representeras som en kombination av en PNP- och en NPN-transistor.
De fyra halvledarskikten bildar tre pn-övergångar och genererar därmed ett komplext reglerbeteende. Komponenten har tre anslutningar:
Gaten, som i sin funktion kan jämföras med basen i en transistor, används för att tända tyristorn. Tyristorn förblir i blockerat tillstånd så länge ingen styrström flyter genom grinden. Först när en kort puls läggs på grinden tänds komponenten – strömmen flyter nu genom tyristorn från anoden till katoden. Detta tillstånd kvarstår, även när grindpulsen upphör, så länge en minimiström, den så kallade hållströmmen, flyter genom komponenten.
Tyristorn uppvisar därför ett bistabilt beteende: Den är antingen helt ledande eller helt blockerande. Den kallas ibland även för en kiselstyrd likriktare (SCR), vilket betyder ”silicon-controlled rectifier” (kiselstyrd likriktare). Denna term understryker det nära släktskapet med dioden, med den skillnaden att tyristorn kan styras av en gatepuls.
Jämfört med dioden, som alltid leder ström när den drivs i framåtriktad riktning, är tyristorn en styrbar komponent. Ledningen börjar först efter en specifik puls vid grinden. I motsats till transistorn, som arbetar kontinuerligt genom en basströmskontroll, bibehåller tyristorn sitt ledande tillstånd oberoende – tills strömmen faller under hållströmmen eller avbryts av externa åtgärder.
Den interna återkopplingen mellan lagren säkerställer detta självbevarande beteende, vilket kan illustreras med de transistorer (PNP och NPN) som visas i den ekvivalenta kretsen.
Förutom den klassiska tyristorn finns det andra typer som är mer lämpliga beroende på applikation:
Tyristorer används inom många områden där höga spänningar och strömmar måste kopplas om:
Förmågan att växla hög effekt med låg reglerkraft gör dem särskilt lämpliga för industriella applikationer och energiförsörjning.
Fördelar:
Nackdelar:
Tyristorn är en central komponent i modern kraftelektronik. Den kombinerar egenskaperna hos dioder och transistorer och möjliggör tillförlitlig koppling av stora strömmar tack vare sin speciella struktur som består av fyra halvledarskikt. Speciella typer som triac eller GTO utökar dess användningsområde. Trots ny teknik är tyristorn fortfarande en beprövad och mångsidig komponent inom många områden.
+49 (0) 60 62 - 9 42 50 
info@bre-trafo.com