Der Thyristor2
TJ posted in Bauelemente, Hardware on Oktober 21st, 2007
Einen Thyristor kann man sich im Prinzip wie eine steuerbare Diode vorstellen. Eine Diode mit einem dritten Anschluss also, mit dem man sie “zünden” kann. Entstanden ist der Begriff aus Thyratron und Transistor.
Die zwei wichtigsten Schaltbilder und das Ersatzschaltbild sei hier einmal dargestellt:
Zur Funktionsweise des Thyristors:
Im Gegensatz zur Diode hat der Thyristor einen Anschluss mehr, den Gate-Anschluss. Im Inneren besteht er aus vier Schichten und drei pn-Übergängen (pnpn).
In Sperrrichtung sperrt der Thyristor wie eine normale Diode, aber in Durchlassrichtung ist das Verhalten etwas verändert. Zunächst sperrt der Thyristor auch hier, solange man ihn noch nicht “gezündet” hat. Um ihn nun leitfähig zu machen gibt es einige Methoden der Zündung. Voraussetzung ist allerdings eine positive Spannung zwischen Anode und Kathode. Im Normalbetrieb steuert man das Durchlassverhalten durch Anlegen einer Steuerspannung an den Gate-Anschluss. Durch diese stellt sich dann ein Steuerstrom ein. Dadurch ändern sich die Gegebenheiten der Schichten im Inneren des Thyristors und er wird leitfähig
Eine spezielle Art, den Fotothyristor, kann man durch Licht zünden. Unzulässige Methoden der Zündung sind Überschreiten der Nullkippspannung, Überschreiten der zulässigen Spannungsanstiegsgeschwindigkeit oder eine Temperaturerhöhung.
Um den Thyristor nun wieder in den sperrenden Zustand zu versetzen gibt es zwei Möglichkeiten: Der Haltestrom zwischen Anode und Kathode kann unterschritten werden, oder man erzeugt einen kurzzeitigen negativen Stromimpuls am Gate, in Höhe des Laststroms.
Hier einmal die wichtigsten Arten des Thyristors:
- GTO-Thyristor: Kann an dem Steuereingang gezündet und gelöscht werden.
- Thyristortetrode: Sie besitzt an der zweiten und dritten Schicht eine Elektrode und kann dadurch gezündet und gelöscht werden.
- Fotothyristor: Kann durch Licht gezündet werden.
- Diac: Wechselstromdiode mit Schaltschwelle
- Triac: Zusammengeschaltete Thyristoren.
Tags: anode, diac, diode, fotothyristor, gate, kathode, strom, thyristor, triac