Багато сучасних електроприладів не можуть використовувати електрику в тому вигляді, в якому вона надходить з мережі. Наприклад, для того, щоб керувати консольним краном, потрібно плавно змінювати оберти мотора, що приводить його в рух, а це неможливо без регулювання частоти струму. Тому в промисловості застосовуються спеціальні перетворювачі, інвертори та регулятори потужності. Найбільш важливими елементами таких пристроїв є тиристори, які також називають електронними ключами, що частково керуються.

Пристрій та принцип дії тиристора

Принципова схема

Як відомо, напівпровідники можуть мати позитивну чи негативну провідність. Залежно від цієї властивості такий матеріал позначають як p (positive) або n (negative). Щоб створити тиристор, потрібно два напівпровідникових шари з позитивною провідністю і стільки ж – з негативною. Ці елементи повинні бути послідовно з'єднані між собою таким чином: pnpn.

До внутрішніх шарів кристала тиристора приєднуються керуючі електроди (бази). З їх допомогою надалі відбуватиметься відкриття та закриття ключа. Властивості приладу залежать від того, як підключені ці електроди. Найчастіше використовуються так звані триністори – тиристори з трьома контактами:

• Анодний вхід.
• Катодний вихід.
• Керуючий електрод, прикріплений до одного з двох внутрішніх шарів.

Як працює прилад?

У тиристора є «близький родич» - транзистор. Провідність цього елемента пропорційна величині струму, поданого на електрод, що управляє. Електронний ключ працює дещо інакше. У вихідному стані він повністю замкнений. Але якщо на керуючий електрод подано напругу, що перевищує якесь граничне значення, тиристор відкривається, через нього вільно проходить струм від анода до катода. Перехід з одного стану в інший відбувається одномоментно, без будь-яких пауз та плавної зміни провідності.

При цьому зникнення напруги на електроді, що управляє, не призведе до закриття тиристора. Підключене через цей прилад електрообладнання кранів продовжить свою роботу. Повернення у вихідний стан відбудеться лише після роз'єднання основного ланцюга.