Thyristor

Ein Thyristor ist ein Festkörper-Halbleiter, der zur Steuerung des Stromflusses verwendet wird. Er besteht aus vier abwechselnden Schichten aus p-dotiertem und n-dotiertem Material. P-dotiertes Material enthält „positive“ Ladungsträger (Löcher), während n-dotiertes Material zusätzliche Elektronen enthält. Die Schichtstruktur ermöglicht es einem Thyristor, als leistungsstarker Schalter zur Steuerung großer Wechselströme zu funktionieren.

Thyristoren haben drei Anschlüsse: die Anode und die Kathode, die den Hauptstrom führen, sowie das Gate, einen kleinen Steuer-Eingang (siehe unten). Ein kurzes Signal am Gate schaltet das Gerät ein. Der Thyristor bleibt eingeschaltet, bis der zwischen Anode und Kathode fließende Strom auf natürliche Weise auf null fällt.

Thyristoren unterstützen außerdem die Phasenanschnittsteuerung. Damit kann eine Schaltung nur einen Teil jeder Wechselstromperiode liefern. So funktionieren einige Lichtdimmer: Durch eine verzögerte Leitfähigkeit wird die Helligkeit reduziert.

Einsatzbereiche von Thyristoren:

• Wechselstromsteuerung – Lichtdimmer für den Haushalt und die Industrie, Heizungssteuerungen, Motor-Drehzahlregler, Leistungsregler
• Schalten hoher Spannungen und Ströme – Schweißgeräte, große Industrieantriebe und Hochleistungs-Gleichrichter
• Schutzschaltungen – Überspannungsschutz und „Crowbar“-Schaltungen, die die Stromversorgung bei Überspannungsereignissen abschalten

Thyristoren sind in der Regel nicht in Computerkomponenten wie CPUs, RAM und SSDs zu finden. Diese Geräte arbeiten mit geringer Leistung, benötigen Komponenten, die sehr schnell schalten, und werden durch ein Steuersignal ausgeschaltet. Moderne digitale Schaltungen setzen stattdessen auf MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) und andere schnelle Halbleitertechnologien.