Thyristorer og deres funktion
En tyristor er en styret ensretter. Den kan slippe strøm igennem i en bestemt retning, men kun når den har fået en tænd impuls på en styreelektrode. Den fungerer således meget som et relæ, der kan tænde og slukke superhurtigt.
En thyristor er en halvleder med fire lag af P- og N-type materialer, en slags speciel "diode" som leder en strøm fra anoden til katoden når den modtager en strøm impuls på gaten.
Den virker udelukkende som en bistabil switch. Thyristoren bibeholder forbindelsen, så længe der løber strøm fra anoden til katoden.
En thyristor er også kendt som en SCR ( silicium kontrolleret ensretter ), og de første thyristorer så dagens lys i 1956. Den findes også i en vekselstrøms udgave, som kaldes en Triac.
Forskellen mellem en thyristor og triac er, at en thyristor har en anode, katode og en gate og arbejder polariseret. En triac har derimod 2 anoder, anode1 og anode2, samt en gate og kan arbejde upolarisret og altså med vekselspænding.
Hvor anvendes thyristorer?
Tyristorer og triac'er er elektronikkomponenter, som kan anvendes til mange, meget forskellige kredsløb, bl.a. brugt i kasseapparater med et POS kassesystem.
Thyristorer anvendes typisk i hjælpefunktioner såsom AC ensrettere, lysdæmpere, elektroniske kredsløb i biler som beskyttelse mod overbelastning, i logiske kredsløb og også i industrien, hvor de styrer meget kraftige strømme med meget lavere kontrol strømme.
Hvordan virker thyristorer?
Som nævnt i indledningen åbner thyristoren, når der sættes en positiv spænding til thyristorens gate. Gate spændingen kan være fra cirka 0,6 Volt hos de mest følsomme tyristorer til over 3 Volt hos mindre følsomme højeffekt tyristorer.
Foruden at kunne levere den nødvendige gate spænding må det kredsløb, som er tilsluttet gate, også kunne afgive den nødvendige strømstyrke.
Gate signalet kan være en impuls, som dannes i et specielt triggerkredsløb. Impulsen skal indeholde den nødvendige energi (spænding og strøm), og den skal have en vis varighed 1-2 μs (mikrosekunder).
Når en thyristor er åben, funderer den som en almindelig diode. Det vil sige, at der kun kan løbe strøm i én retning, fra anoden til katoden, og ikke den modsatte vej.
Thyristoren kan returnere tilbage til lukket tilstand, når der ingen gate signal er, på følgende to måder. Enten ved af afbryde anode/ katode strømmen, eller ved at nulle anoden.
Thyristorer arbejder principielt på én af tre måder
Anoden forsynes med ren jævnspænding, og thyristoren trigges med en positiv impuls eller en statisk (dvs. vedvarende, når der en gang er tændt for spændingen) positiv spænding til gate. Thyristoren vedbliver at være tændt, når styresignalet fjernes. Slukning af thyristoren kan da kun ske, hvis anodestrømmen afbrydes, eller hvis anoden kortvarig kortsluttes til nul.
Anoden forsynes med en positiv ensrettet, ikke udglattet, vekselspænding, og thyristoren trigges med en statisk positiv spænding til gate. Trigningen kan ske et vilkårligt sted i anodeforsyningens halvperiode, og thyristorens tændtid kan strækkes over et vilkårligt antal halvperioder. Når trigger spændingen fjernes, slukker thyristoren automatisk første gang, anodeforsyningens halvperiode kommer ned på nul volt.
Anoden forsynes med en positiv ensrettet, Ikke udglattet, vekselspænding, og en delt værdi af samme spænding sendes til gate. Trigningen sker et sted i halvperioden, og thyristoren slukker, når samme halvperiode kommer ned på nul volt. Thyristoren tændes og slukkes i hver eneste halvperiode.