Che cos'è un tiristore?
Un tiristore è un componente a stato solido utilizzato per commutare e controllare il flusso di corrente elettrica. Conosciuto anche come raddrizzatore controllato al silicio (SCR), un tiristore è un robusto componente elettronico utilizzato in applicazioni a flusso di corrente elevata. Sono costituiti da quattro strati di materiali semiconduttori di tipo n e p alternati dotati di terminali di anodo, catodo e gate. I tiristori iniziano a condurre quando ricevono una tensione preimpostata sul loro terminale di gate e continueranno a condurre, salvo diverse variabili, anche se la tensione di gate viene rimossa. Queste variabili operative e un ampio intervallo di potenza nominale rendono i tiristori regolatori di corrente estremamente utili.
Sebbene i tiristori possano essere ampiamente classificati come semplici dispositivi di commutazione attuali, la gamma di variabili operative che possiedono li rende molto utili in una serie di applicazioni di controllo. Essenzialmente i tiristori sono dispositivi di commutazione ad alta corrente composti da quattro strati p e n alternati. Un anodo si trova sul primo strato p, un terminale di gate sul secondo strato p e un catodo sull'ultimo n strato. Quando è inattivo, non vi è alcun trasferimento di corrente attraverso il percorso anodo / catodo. Il componente richiede una tensione del valore impostato applicato allo strato del gate per accenderlo e indurlo a condurre corrente.
Il fatto che il componente non diventerà attivo se la tensione di gate non raggiunge il valore di soglia nominale è una delle variabili utili di un tiristore. Ciò consente un controllo preciso sulle condizioni di commutazione del componente. Una volta acceso, il tiristore rimarrà attivo anche se la tensione del gate viene rimossa e la corrente che passa non scende al di sotto del valore di mantenimento del componente. Questa tensione di mantenimento nota è un'altra caratteristica utile dei tiristori. Se il valore della tensione dell'anodo è inferiore al livello di mantenimento, il tiristore non si accenderà anche se riceve un impulso di gate.
I tiristori possono gestire comodamente valori di tensione e corrente estremamente elevati. Sono comunemente utilizzati nei controllori di corrente alternata a zero alternati (CA), alimentatori, controllori a fase e strutture di trasmissione di energia a lunga distanza. Quest'ultima applicazione presenta enormi banchi a tiristori disposti in configurazioni a ponte Graetz in grado di commutare in modo affidabile valori di potenza di diversi megawatt (1.000.000 di watt). All'altra estremità della scala, piccoli alimentatori CA / CC possono utilizzare tiristori con una potenza nominale di 20 watt o inferiore. Questa flessibilità e gamma di potenze nominali rendono il tiristore uno dei regolatori di flusso di corrente più utili nell'arsenale del progettista del circuito.