Come è noto, le resistenze sono onnipresenti nella vita quotidiana. Possiamo usare resistori per accendere e spegnere piccole correnti e convertire piccole correnti in correnti più grandi. Ma quando si tratta di correnti maggiori, non sono molto efficaci, e c'è anche lo svantaggio che una volta rimossa la corrente di commutazione, non possono funzionare, il che significa che non sono così utili in dispositivi come gli allarmi.

Tiristore, noto anche come tiristore; I tiristori sono dispositivi ad alta potenza in grado di gestire alta tensione e corrente elevata. Con il progresso della tecnologia di progettazione e produzione, la loro capacità sta diventando sempre più ampia. Finora sono emersi diversi tipi principali, inclusi tiristori unidirezionali, tiristori bidirezionali, tiristori fotocontrollati, tiristori a conduzione inversa, tiristori commutabili, tiristori veloci e così via.

I tiristori sono divisi in due tipi: a forma di bullone e a forma di piastra piatta. Le strutture a forma di bullone sono convenienti per la sostituzione dei componenti e vengono utilizzate per componenti inferiori a 100 A. Forma a piastra piatta, questa struttura ha un migliore effetto di dissipazione del calore e viene utilizzata per componenti superiori a 200 A. I tiristori sono composti da quattro strati di semiconduttori. La struttura interna del
tiristore a forma di bullone mostrato a destra è composta da quattro strati di materiali semiconduttori, P1, N1, P2 e N2, impilati su un wafer di silicio monocristallino, formando tre giunzioni PN.

I tiristori sono dispositivi elettronici di potenza semicontrollati e le loro condizioni operative sono le seguenti:

Quando un tiristore è soggetto a tensione anodica inversa, indipendentemente dalla tensione applicata al gate, il tiristore si trova in uno stato di blocco inverso.

Quando un tiristore è sottoposto a una tensione anodica positiva, conduce solo quando il gate è sottoposto a una tensione positiva. A questo punto, il tiristore è in uno stato di conduzione diretta, che è la caratteristica della corrente del tiristore, ovvero la caratteristica controllabile.

3. Quando il tiristore conduce, finché è presente una certa tensione anodica positiva, indipendentemente dalla tensione di gate, il tiristore rimane conduttivo, ovvero dopo che il tiristore conduce, il gate perde la sua funzione. Il cancello serve solo da innesco.

4. Quando la tensione (o corrente) del circuito principale diminuisce fino a raggiungere quasi lo zero mentre il tiristore è in conduzione, il tiristore si spegne.

Il principio di funzionamento del tiristore:
durante il funzionamento di un tiristore, il suo anodo (A) e catodo (K) sono collegati all'alimentazione e al carico, formando il circuito principale del tiristore. Il gate (G) e il catodo (K) del tiristore sono collegati al dispositivo che controlla il tiristore, formando il circuito di controllo del tiristore.

(1) Principio di funzionamento del tiristore unidirezionale
Il tiristore unidirezionale è una struttura a strato flash PNPN, che forma tre giunzioni PN con tre elettrodi esterni: anodo, catodo K ed elettrodo di controllo G. Un tiristore unidirezionale può essere equivalente a un transistor composito composto da PNP e Transistor NPN.

Dopo aver applicato una tensione positiva tra l'anodo A, il tiristore non conduce. Solo quando la tensione di attivazione viene applicata all'elettrodo di controllo G, VT1 e VT2 si conducono rapidamente in successione e si forniscono reciprocamente corrente di base per mantenere la conduzione del tiristore. A questo punto, anche se la tensione di attivazione sull'elettrodo di controllo viene rimossa, il tiristore rimane in uno stato di conduzione finché la corrente che lo attraversa non è inferiore alla corrente di mantenimento del tiristore, a quel punto il tiristore si spegnerà.

(2) Principio di funzionamento del tiristore bidirezionale
Un tiristore bidirezionale può essere equivalente a due tiristori unidirezionali collegati in parallelo inverso. Un tiristore bidirezionale può controllare la conduzione bidirezionale, quindi gli altri due elettrodi, ad eccezione dell'elettrodo di controllo G, non sono più divisi in anodo e catodo, ma sono chiamati elettrodi principali T1 e T2.

Quando viene applicata una tensione di innesco all'elettrodo di controllo G, il tiristore bidirezionale conduce e il pozzetto rimane conduttivo anche dopo la scomparsa della tensione di innesco. La corrente può fluire da T1 attraverso VS2 a T2 e da T2 attraverso VS1 a T1. Quando la corrente è inferiore alla corrente di mantenimento del tiristore, il tiristore si spegne.


(3) Principio di funzionamento del tiristore commutabile
Dopo l'accensione del normale tiristore unidirezionale o bidirezionale, il polo di controllo non funziona. Per spegnere il tiristore, è necessario interrompere l'alimentazione, in modo che la corrente diretta che scorre attraverso il tiristore sia inferiore alla corrente di mantenimento I. La caratteristica del tiristore commutabile è che può essere spento dal polo di controllo, superando la difetti di cui sopra. Quando una
tensione impulsiva positiva viene applicata all'elettrodo di controllo del tiristore commutabile G, il tiristore conduce e quando una tensione impulsiva negativa viene applicata all'elettrodo di controllo G, il tiristore si spegne.