Thyristor (rückwärtssperrende Thyristortriode)
Der Thyristor ist ein Einkristall-Halbleiter mit vier oder mehr Halbleiterschichten wechselnder Dotierung. Er ist ein Schalter und hat einen hochohmigen und einen niederohmigen Zustand. Für das Umschalten von einem Zustand in den anderen ist ein Steueranschluss vorhanden.
Der Thyristor (Thyristortriode) hat neben dem Steueranschluss (G) auch eine Anode und eine Kathode.
Schaltzeichen
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| Thyristor, allgemein | Thyristor, anodenseitg steuerbar, n-gesteuert | Thyristor, kathodenseitig steuerbar, p-gesteuert |
Der p-gesteuerte Thyristor ist der am meisten verwendete Thyristortyp. Auf ihn beziehen sich die folgenden Erklärungen und Bilder.
Funktionsprinzip
Der Thyristor hat 3 pn-Übergänge (pnpn). An der letzten, kathodenseitigen p-Schicht ist der Steueranschluss angebracht. Ist dieser unbeschaltet, dann funktioniert der Thyristor genauso wie eine Vierschichtdiode.
Auch der Thyristoreffekt tritt bei diesem Bauteil auf. Das gegenseitige Aufsteuern der Transistoren T1 und T2 in der Thyristor-Ersatzschaltung kann jedoch vorzeitig hervorgerufen werden.
Gibt man auf den Steueranschluss G einen positiven, ausreichend großen und genügend lange andauernden Impuls, schaltet der Thyristor in den niederohmigen Zustand. Er bleibt dort solange bis der Haltestrom unterschritten wird. Dann schaltet er in den hochohmigen Zustand zurück.
Im niederohmigen Zustand kann der Thyristor einen Widerstandswert von wenigen Milliohm haben. Es muss deshalb ein ausreichend großer Widerstand im Stromkreis des Thyristors geschaltet sein, um den auftretenden Strom zu begrenzen.
Kennlinienfeld
In der Strom-Spannungs-Kennlinie einer Thyristortriode wird die Angabe der Mindeststeuerströme IG gemacht. Überschreitet die Spannung UAK die (Nullkipp-) Schaltspannung US, dann schaltet sich der Thyristor in den niederohmigen Zustand.
Einen schnellen Spannungsanstieg von UAK sollte man vermeiden. Denn der Thyristor kann dadurch auch ohne Steuerimpuls vorzeitig in den niederohmigen Zustand kippen.
Anwendungen
- kontaktloser Schalter im Wechselstromkreis
- steuerbarer Gleichrichter
Weitere verwandte Themen:
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- Thyristoreffekt
- Thyristortetrode
- Mit der Brechstange gegen zuviel Spannung
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