Een thyristor is een halfgeleiderapparaat met twee stabiele toestanden en drie (of meer) op elkaar inwerkende gelijkrichtende juncties. Qua functionaliteit wordt de thyristor elektronische, niet volledig bestuurbare sleutels genoemd. Hoe werkt dit apparaat en hoe is het?
Thyristorclassificatie:
Een typische thyristor heeft drie leidingen in de vorm van een anode, een kathode en een poortelektrode, waarbij de anode een contact is met de buitenste p-laag en de kathode een contact is met de buitenste n-laag. De classificatie van thyristors wordt uitgevoerd afhankelijk van het aantal beschikbare leads: een apparaat met twee leads (anode en kathode) wordt bijvoorbeeld een dinistor genoemd en een apparaat met drie of vier leads wordt een triode of tetrode-tinistor genoemd. Een van de meest interessante apparaten wordt beschouwd als een triac (symmetrische tinistor), die bij elke spanningspolariteit wordt ingeschakeld.
Er zijn tinistors met nog meer afwisselende halfgeleidergebieden.
Meestal wordt dit apparaat weergegeven door twee onderling verbonden transistoren die in een actieve modus werken. De extreme gebieden van de thyristor worden emitter genoemd, terwijl de centrale kruising collector wordt genoemd. De thyristor wordt ingeschakeld door een puls te leveren aan het stuurcircuit met positieve polariteit (ten opzichte van de kathode). De duur van voorbijgaande processen hangt in dit geval af van de aard en stroom van de belasting, amplitude, aangelegde spanning, snelheid van stroomstijging, enzovoort. Voor een visuele uitleg van de werking van een thyristor worden meestal de stroom-spanningskarakteristieken van het apparaat gebruikt.
Thyristorwerking:
Op de anode van het apparaat wordt een kleine positieve spanning aangelegd. In dit geval wordt de collectorovergang in de tegenovergestelde richting ingeschakeld en worden de emitterovergangen in voorwaartse richting ingeschakeld. Op de stroom-spanningskarakteristiek is de sectie van nul tot één ongeveer gelijk aan de omgekeerde tak van de stroom-spanningskarakteristiek van de diode (de gesloten toestand van het apparaat). Met een toename van de anodespanning begint de injectie van basisdragers, waardoor de accumulatie van gaten en elektronen ontstaat, wat gelijk is aan het potentiaalverschil op de centrale kruising.
Na het verhogen van de stroom met de thyristor zal de op de collectorovergang aanwezige spanning afnemen.
Met een afname van de spanning tot een bepaald niveau, gaat de thyristor in een toestand die negatieve differentiële weerstand wordt genoemd. Dan worden alle overgangen van de thyristor in voorwaartse richting verplaatst, waardoor deze open gaat. Het apparaat blijft erin totdat de collectorovergang in dezelfde richting wordt verplaatst. Omgekeerde aansluiting van de thyristor geeft dezelfde stroom-spanningskarakteristiek als twee diodes die in serie zijn geschakeld. In dit geval wordt de sperspanning beperkt door de doorslagspanning.
