Tyristori on puolijohdelaite, jolla on kaksi vakaa tilaa ja kolme (tai enemmän) vuorovaikutuksessa olevaa tasasuuntaista liitosta. Toiminnallisesti tyristoria kutsutaan elektronisiksi avaimiksi, joita ei voida täysin hallita. Kuinka tämä laite toimii ja millainen se on?
Tyristoriluokitus
Tyypillisessä tyristorissa on kolme johtoa anodin, katodin ja hilaelektrodin muodossa, joissa anodi on kosketuksessa ulomman p-kerroksen kanssa ja katodi on kosketus ulomman n-kerroksen kanssa. Tyristorit luokitellaan käytettävissä olevien johtimien lukumäärän mukaan: esimerkiksi laitetta, jossa on kaksi johtoa (anodi ja katodi), kutsutaan dinistoriksi, ja laitetta, jossa on kolme tai neljä johtoa, kutsutaan triodiksi tai tetrodiksi. Yksi mielenkiintoisimmista laitteista pidetään triac (symmetrinen tinistori), joka käynnistyy millä tahansa jännitteen napaisuudella.
On tinistoreita, joissa puolijohteiden vuorottelualueita on vielä enemmän.
Tyypillisesti tätä laitetta edustaa kaksi toisiinsa kytkettyä transistoria, jotka toimivat aktiivisessa tilassa. Tyristorin äärialueita kutsutaan emitteriksi, kun taas sen keskiosaa kutsutaan kollektoriksi. Tyristori kytketään päälle syöttämällä pulssi positiivisen napaisuuden ohjauspiiriin (suhteessa katodiin). Siirtymäprosessien kesto riippuu tässä tapauksessa kuorman luonteesta ja virrasta, amplitudista, käytetystä jännitteestä, virran nousunopeudesta ja niin edelleen. Tyristorin toiminnan visuaaliseen selitykseen käytetään yleensä laitteen virtajänniteominaisuuksia.
Tyristorin toiminta
Pieni positiivinen jännite kohdistetaan laitteen anodiin. Tässä tapauksessa kollektoriliitäntä kytketään päälle vastakkaiseen suuntaan ja emitteriliitännät kytketään eteenpäin. Virtajännitekäyrällä osa nollasta yhteen on suunnilleen sama kuin diodin virtajännitekarakteristin käänteinen haara (laitteen suljettu tila). Anodijännitteen kasvaessa peruskantajien ruiskutus alkaa aiheuttaen reikien ja elektronien kerääntymisen, mikä vastaa potentiaalieroa keskiliitoksessa.
Kun virtaa on lisätty tyristorilla, kollektorin risteyksessä oleva jännite pienenee.
Kun jännite laskee tietylle tasolle, tyristori siirtyy tilaan, jota kutsutaan negatiiviseksi differentiaalivastukseksi. Sitten kaikki tyristorin siirtymät siirtyvät eteenpäin, mikä tekee siitä avoimen. Laite on siinä, kunnes kollektoriliitäntä siirtyy samaan suuntaan. Tyristorin käänteinen kytkentä antaa saman virtajänniteominaisuuden kuin kaksi sarjaan kytkettyä diodia. Tässä tapauksessa vastavirtajännitettä rajoittaa rikkoutumisjännite.
