Co je tyristor?

Tyristor je součást v pevném stavu, která se používá k přepínání a řízení toku elektrického proudu. Také známý jako křemíkový řízený usměrňovač (SCR), tyristor je robustní elektronická součást používaná v aplikacích s vysokým proudovým tokem. Skládají se ze čtyř vrstev polovodičových materiálů typu n a p, vybavených anodovými, katodovými a hradlovými terminály. Thyristory se začnou chovat, když přijmou přednastavené napětí na svém hradlovém terminálu a budou, podle několika proměnných, pokračovat v chování, i když je hradlové napětí odstraněno. Díky těmto provozním proměnným a širokému rozsahu výkonů jsou tyristory velmi užitečnými regulátory proudu.

Ačkoli mohou být tyristory široce klasifikovány jako jednoduchá proudová spínací zařízení, rozsah provozních proměnných, které mají, je činí velmi užitečnými v řadě řídicích aplikací. V zásadě jsou tyristory vysoce spínací zařízení tvořená čtyřmi střídavými vrstvami p a n. Anoda je umístěna na první p vrstvě, hradlový terminál na druhé p vrstvě a katoda na poslední n vrstvě. Při nečinnosti neprobíhá žádný proud přes anodovou / katodovou cestu. Komponenta vyžaduje napětí nastavené hodnoty aplikované na vrstvu hradla, aby se zaplo a způsobilo, že povede proud.

Skutečnost, že komponenta nebude aktivní, pokud napětí hradla nedosáhne jmenovité prahové hodnoty, je jednou z užitečných proměnných, které má tyristor. To umožňuje přesnou kontrolu spínacích podmínek komponenty. Jakmile je tyristor zapnutý, zůstane aktivní, i když je napětí hradla odstraněno a proud, který prochází, neklesne pod přídržnou hodnotu komponenty. Toto známé udržovací napětí je další užitečnou vlastností tyristorů. Pokud je hodnota anodového napětí pod udržovací úrovní, tyristor se nezapne, i když přijme hradlový impuls.

Tyristory mohou pohodlně zpracovat extrémně vysoké napětí a proud. Obvykle se používají v řadičích střídavého proudu s nulovým křížovým střídavým proudem (AC), napájecích zdrojích, fázových řadičích a zařízeních pro přenos energie na velké vzdálenosti. Tato poslední aplikace obsahuje obrovské tyristorové banky uspořádané v konfiguracích Graetzova mostu, které jsou schopny spolehlivě přepínat hodnoty výkonu několika megawattů (1 000 000 wattů). Na druhé straně stupnice mohou malé zdroje střídavého / stejnosměrného proudu používat tyristory s jmenovitým výkonem 20 wattů nebo méně. Díky této flexibilitě a rozsahu provozních výkonů je tyristor jedním z nejužitečnějších regulátorů proudu v arzenálu návrháře obvodu.