Ο θυρίστορ είναι μια συσκευή ημιαγωγών με δύο σταθερές καταστάσεις και τρεις (ή περισσότερες) αλληλεπιδρώντες επανορθωτικές συνδέσεις. Όσον αφορά τη λειτουργικότητα, ο θυρίστορ αναφέρεται ως ηλεκτρονικά, όχι πλήρως ελεγχόμενα κλειδιά. Πώς λειτουργεί αυτή η συσκευή και πώς είναι;
Ταξινόμηση Thyristor
Ένα τυπικό θυρίστορ έχει τρία καλώδια με τη μορφή μιας ανόδου, μιας καθόδου και ενός ηλεκτροδίου πύλης, όπου η άνοδος είναι μια επαφή με το εξωτερικό στρώμα ρ και η κάθοδος είναι μια επαφή με το εξωτερικό στρώμα n. Η ταξινόμηση των θυρίστορ πραγματοποιείται ανάλογα με τον αριθμό των διαθέσιμων καλωδίων: για παράδειγμα, μια συσκευή με δύο καλώδια (άνοδος και κάθοδος) ονομάζεται dinistor, και μια συσκευή με τρία ή τέσσερα καλώδια ονομάζεται τρίδιο ή τετρόδιο τεστορίτη. Μία από τις πιο ενδιαφέρουσες συσκευές θεωρείται ότι είναι ένα τριακ (συμμετρικό κασσίτερο), το οποίο ενεργοποιείται σε οποιαδήποτε πολικότητα τάσης.
Υπάρχουν κασσίτεροι με ακόμη περισσότερες εναλλασσόμενες περιοχές ημιαγωγών.
Συνήθως, αυτή η συσκευή αντιπροσωπεύεται από δύο διασυνδεδεμένα τρανζίστορ που λειτουργούν σε ενεργή λειτουργία. Οι ακραίες περιοχές του θυρίστορ ονομάζονται εκπομποί, ενώ η κεντρική διασταύρωση του ονομάζεται συλλέκτης. Ο θυρίστορ ενεργοποιείται παρέχοντας έναν παλμό στο κύκλωμα ελέγχου θετικής πολικότητας (σε σχέση με την κάθοδο). Η διάρκεια των παροδικών διεργασιών σε αυτήν την περίπτωση εξαρτάται από τη φύση και το ρεύμα του φορτίου, του πλάτους, της εφαρμοζόμενης τάσης, του ρυθμού αύξησης του ρεύματος και ούτω καθεξής. Για μια οπτική εξήγηση της λειτουργίας ενός θυρίστορ, χρησιμοποιούνται συνήθως τα χαρακτηριστικά τάσης ρεύματος της συσκευής.
Λειτουργία θυρίστορ
Μια μικρή θετική τάση εφαρμόζεται στην άνοδο της συσκευής. Σε αυτήν την περίπτωση, η σύνδεση του συλλέκτη είναι ενεργοποιημένη προς την αντίθετη κατεύθυνση και οι συνδέσεις του εκπομπού ενεργοποιούνται στην εμπρόσθια διεύθυνση. Στο χαρακτηριστικό τάσης ρεύματος, το τμήμα από μηδέν έως ένα είναι περίπου ίσο με την αντίστροφη διακλάδωση του χαρακτηριστικού ρεύματος-τάσης της διόδου (η κατάσταση κλεισίματος της συσκευής). Με την αύξηση της τάσης ανόδου, αρχίζει η έγχυση βασικών φορέων, προκαλώντας τη συσσώρευση οπών και ηλεκτρονίων, η οποία ισοδυναμεί με τη διαφορά δυναμικού στην κεντρική διασταύρωση.
Μετά την αύξηση του ρεύματος με το θυρίστορ, η τάση που υπάρχει στη σύνδεση συλλέκτη θα μειωθεί.
Με μείωση της τάσης σε ένα ορισμένο επίπεδο, ο θυρίστορ πηγαίνει σε μια κατάσταση που ονομάζεται αρνητική διαφορική αντίσταση. Τότε όλες οι μεταβάσεις του θυρίστορ μετατοπίζονται προς τα εμπρός, καθιστώντας το ανοιχτό. Η συσκευή θα βρίσκεται σε αυτήν έως ότου μετακινηθεί η σύνδεση του συλλέκτη στην ίδια κατεύθυνση. Η αντίστροφη σύνδεση του θυρίστορ δίνει το ίδιο χαρακτηριστικό τάσης ρεύματος με δύο διόδους που συνδέθηκαν σε σειρά. Σε αυτήν την περίπτωση, η αντίστροφη τάση θα περιορίζεται από την τάση διακοπής.
