Thyristor

Ausgangskennlinien des Thyristors

Thyristoren sind schaltbare Halbleiterventile. In der Leistungselektronik werden Thyristoren vor allem zur Steuerung elektrischer Antriebe genutzt. Thyristoren kommen dann zum Einsatz, wenn hohe Schaltleistungen (bis ca. 100.000 kVA) bei niedrigen Frequenzen benötigt werden.

In positiv angesteuerter Richtung ergeben sich zwei Kennlinien: die sogenannte Blockierkennlinie und die Durchlasskennlinie. Bei angelegter Kathoden-Anoden-Spannung ${U_{AK}}$ (ohne Gate-Signal) geht der Thyristor zunächst auf die Blockierkennlinie. Sobald ein ausreichend positives Signal am Gate anliegt, wechselt der Thyristor schlagartig auf die Durchlasskennline und bleibt auf ihr, solange der Haltestrom ${I_H}$ fließt. Unterschreitet man den Haltestrom, springt der Thyristor vom Ast der Durchlasskennline auf den Ast der Blockierkennlinie. Erhöht man bei einem blockierten Thyristor die Spannung${U_{AK}}$über den zulässigen Höchstwert, so findet ebenfalls eine Zündung statt$({U_{B0}})$. Für diese 'Überkopfzündung' ist das Bauelement jedoch nicht ausgelegt und sie kann zur Zerstörung führen.

Die Rückwärts-Sperrkennlinie entspricht im Wesentlichen der einer Diode. Auch hier ist darauf zu achten, die Durchbruchspannung${U_{BR}}$ nicht zu überschreiten.

Tiristor

Características de salida del tiristor

Los tiristores son válvulas semiconductoras conmutables. En electrónica de potencia, los tiristores se usan principalmente para controlar accionamientos eléctricos. Se usan cuando se requieren altas capacidades conmutables (de hasta aprox.100,000 kVA) a bajas frecuencias.

En la dirección de control positiva, hay dos curvas características: la característica de bloqueo y la característica de modo activo. Cuando se aplica un voltaje cátodo-ánodo ${U_{AC}}$ (sin señal de compuerta), el tiristor pasa primero a la característica de bloqueo. En cuanto la señal de compuerta es lo suficientemente positiva, el tiristor cambia instantáneamente a la característica de modo activo y permanece así mientras la corriente de retención ${I_H}$ esté fluyendo. Si no se alcanza la corriente de retención, el tiristor saltará de la rama de la característica de modo activo a la de la característica de bloqueo. El incremento del voltaje ${V_{AC}}$ por encima del valor máximo permisible con un tiristor bloqueado también causa ignición $({{\rm{V}}_{B0}})$ . Sin embargo, el componente no está diseñado para este tipo de ignición y puede destruirse.

La característica de modo inactivo inversa es básicamente la misma que la de un diodo. Aquí, también, se debe tener cuidado de no exceder el voltaje de descomposición ${V_{BR}}$ .

Características de salida del tiristor