Thyristoren

Thyristoren sind vierschichtige Halbleitergeräte, auch bekannt als siliziumgesteuerter Gleichrichter (SCR). Sie sind wie ein schneller statischer Schalter und eignen sich zum Regeln großer Leistungsmengen, und sie können auch die Drehzahl von Gleichstrommotoren steuern.

Wie funktionieren Thyristoren?

Ein Thyristor besteht in der Regel aus drei Elektroden: einer Anode (Pluspol), einer Kathode (Minuspol) und einem Gate. (Thyristoren sind auch mit zwei oder vier Leitungen erhältlich.) Das Gate ist die Hauptsteuerklemme, während der Hauptstrom zwischen Anode und Kathode fließt. Thyristoren bestehen aus Materialien vom Typ N und Typ P. Das Material vom N-Typ wird durch Dotierung eines Elements mit Elektronen gebildet, um die Anzahl der negativen ladungsführenden Elektronen zu erhöhen. Das P-Material wird ebenfalls durch Dotierung hergestellt, obwohl die entstehenden ladungsführenden Elektronen positiv geladen sind. Durch den Wechsel von Schichten aus P- und N-Material entsteht ein Halbleiter-Thyristor. Thyristoren werden verwendet, um eine Verriegelungsschaltung zu erreichen. Thyristoren können über das Tor eingeschaltet werden. Sie schalten sich dann aus, wenn die Spannung über der Anodenkathode wieder auf null sinkt.

Arten von Thyristoren

• Siliziumgesteuerter Gleichrichter (SCR): Der grundlegende Zweck eines SCR ist es, als Schalter zu fungieren, der kleine oder große Leistungsmengen ein- oder ausschalten kann.
• Siliziumgesteuerter Schalter (SCS): Siliziumgesteuerte Schalter (SCS) sind Geräte ähnlich einem SCR, aber sie sind so konzipiert, dass sie abschalten, wenn ein positiver Spannungs-/Eingangsstromimpuls an ein zusätzliches "Anoden-Gate" angelegt wird.
• Triac: Der Name Triac ist von "Triode für Wechselstrom" abgeleitet. Triacs sind ähnlich wie SCRs, aber sie leiten in beide Richtungen (eine bidirektionale Vorrichtung). Das bedeutet, dass sie Wechsel- und Gleichströme schalten können. Hierfür sind TRIAC Steuermodule erforderlich.
• Vierschichtdiode: Eine Vierschichtdiode hat 2 Pins und ist einem spannungsabhängigen Schalter ähnlich. Wenn die Spannung zwischen den beiden Stiften die Durchschlagsspannung übersteigt, schaltet die Diode EIN, andernfalls schaltet sie AUS.
• Diac: Diac ist eine Mischung aus den Wörtern Diode und AC-Schalter. Diacs sind ähnlich wie eine vierschichtige Diode, können aber in beide Richtungen leiten, was bedeutet, dass sie sowohl Wechsel- als auch Gleichströme kontaktieren können.

Anwendungen von Thyristoren

Thyristoren werden z. B. in den folgende Anwendungen eingesetzt:

• Motordrehzahlregelung
• Druckregelungssysteme
• Lichtdimmer
• Füllstandsregler