Un tiristore è un dispositivo a semiconduttore con due stati stabili e tre (o più) giunzioni raddrizzatrici interagenti. In termini di funzionalità, il tiristore è indicato come chiavi elettroniche, non completamente controllabili. Come funziona questo dispositivo e com'è?
Classificazione dei tiristori
Un tipico tiristore ha tre conduttori sotto forma di anodo, catodo e elettrodo di gate, dove l'anodo è un contatto con lo strato p esterno e il catodo è un contatto con lo strato n esterno. La classificazione dei tiristori viene effettuata in base al numero di cavi disponibili: ad esempio, un dispositivo con due cavi (anodo e catodo) è chiamato dinistor e un dispositivo con tre o quattro cavi è chiamato triodo o tetrodo tinistor. Uno dei dispositivi più interessanti è considerato un triac (tinistor simmetrico), che si accende a qualsiasi polarità di tensione.
Ci sono tinistori con ancora più regioni alternate di semiconduttori.
Tipicamente, questo dispositivo è rappresentato da due transistor interconnessi operanti in modalità attiva. Le regioni estreme del tiristore sono chiamate emettitore, mentre la sua giunzione centrale è chiamata collettore. Il tiristore viene acceso fornendo un impulso al circuito di controllo di polarità positiva (rispetto al catodo). La durata dei processi transitori in questo caso dipende dalla natura e dalla corrente del carico, dall'ampiezza, dalla tensione applicata, dalla velocità di aumento della corrente e così via. Per una spiegazione visiva del funzionamento di un tiristore, vengono solitamente utilizzate le caratteristiche di corrente-tensione del dispositivo.
Funzionamento a tiristore
Una piccola tensione positiva viene applicata all'anodo del dispositivo. In questo caso, la giunzione del collettore viene attivata nella direzione opposta e le giunzioni dell'emettitore vengono accese nella direzione in avanti. Sulla caratteristica corrente-tensione, la sezione da zero a uno è approssimativamente uguale al ramo inverso della caratteristica corrente-tensione del diodo (lo stato chiuso del dispositivo). Con un aumento della tensione anodica, inizia l'iniezione di portatori di base, causando l'accumulo di lacune ed elettroni, che è equivalente alla differenza di potenziale alla giunzione centrale.
Dopo aver aumentato la corrente con il tiristore, la tensione presente alla giunzione del collettore diminuirà.
Con una diminuzione della tensione a un certo livello, il tiristore entra in uno stato chiamato resistenza differenziale negativa. Quindi tutte le transizioni del tiristore vengono spostate in avanti, rendendolo aperto. Il dispositivo sarà al suo interno fino a quando la giunzione del collettore non verrà spostata nella stessa direzione. La connessione inversa del tiristore fornisce la stessa caratteristica di tensione di corrente di due diodi collegati in serie. In questo caso, la tensione inversa sarà limitata dalla tensione di rottura.
