Handout - Projektlabor

Aydin Asri
Projektlabor WS 07/08
Handout
Thyristor
Schaltzeichen:
P-Gate(in Durchlassrichtung):
N-Gate(in Sperrrichtung)
Der Thyristor ist ein steuerbarer Gleichrichter. Er dient zum Schalten und Steuern von großen
Leistungen.
Er kann einen Nennstrom bis 1200A und eine Nennspannung bis 3kV schalten.
Der Thyristor kann nur dann leitend werden, wenn er in Durchlassrichtung gepolt ist, d.h. an
der Anode des Thyristors liegt eine positive und an der Kathode dann die negative
Vorsorgungsspannung an.
Legt man jetzt am Steueranschluss (Gate-Anschluss) des P-Gate Thyristors eine positive
Spannung gegenüber der Kathode an, so wird die Sperrschicht durch Überflutung
(“Zündung“) an positiven Ladungen abgebaut. Bei dem N-Gate Thyristor wird die
Sperrschicht durch Elektronen abgebaut.
Ist der Thyristor einmal gezündet kann der Steuerstrom abgeschaltet werden. Denn wegen der
(in Durchlassrichtung) außen angelegte Spannungsquelle fließt ein Vorwärtsstrom der
genügend Ladungsträger zur Verfügung stellt, so dass die Sperrschicht abgebaut bleibt und
ein Strom fließt.
Der Strom von der Spannungsquelle darf einen bestimmten Wert, den Haltestrom nicht
unterschreiten. Wenn der Haltestrom unterschritten wird, dann sind nicht mehr genügend
Ladungsträger vorhanden um die Sperrschicht abzubauen und somit bildet sich wieder eine
Sperrschicht.
Haltestrom: Der Haltestrom ist der kleinste Durchlassstrom, bei dem der Thyristor noch im
leitendem Zustand ist.
Der Thyristor als Schalter
Man kann den Thyristor auf zwei Arten schalten,
1. indem man die Richtung des Stroms an der Steuerdiode umdreht.
2. indem man den Thyristor von Durchlassrichtung in die Sperrrichtung polt.
Thyristor im Wechselstromkreis:
Im Wechselstromkreis wird der Thyristor nur während der positiven Spannungen leitend
(gleichrichtende Wirkung).
Möchte man ,dass der Thyristor auch für negative Spannungen leitend wird, dann benutzt man
einen Triac.
Triacs sind antiparallel geschaltete n- und p-Gate Thyristoren.
Anwendung:
Anwendung finden sie in der Leistungselektronik für Drehzahl- und Frequenzsteuerung,
Gleichrichtung und als Schalter.
In der Steuerungstechnik ist es oft notwendig einem Verbraucher eine gesteuerte Leistung
zuzuführen (wie z.B. bei einem Dimmer). Die wirtschaftliche Steuerung ist mit einem
Thyristor möglich.
Quelle: Jean Pütz (Hrg.) „Einführung in die Elektronik“ (Frankfurt am Main, 1975)
S. 269-291 Bilder: PN-Übergang http://lexikon.meyers.de/meyers/HalbleiterThyristor
http://www.radio-electronics.com/info/data/semicond/thyristor/thyristor.php und
http://ourworld.compuserve.com/homepages/g_Knott/scr.gif