Os tiristores normalmente não são usados como amplificadores devido às suas características de comutação inerentes, em vez de capacidades de amplificação linear. Ao contrário dos transistores, que podem amplificar pequenos sinais linearmente, os tiristores são projetados principalmente para aplicações de comutação onde operam no estado “ligado” ou “desligado”. Sua operação é controlada acionando o portão para iniciar a condução e, uma vez ligados, eles permanecem conduzindo até que a corrente através deles caia abaixo de um determinado limite ou até que a tensão através deles seja revertida. Este comportamento de comutação binária torna os tiristores inadequados para amplificar sinais da mesma forma que os transistores, que podem modular sua condutividade em proporção ao sinal de entrada.
Os tiristores, particularmente os retificadores controlados por silício (SCRs), não são comumente preferidos para aplicações de inversores devido a vários motivos. Em primeiro lugar, os SCRs só podem conduzir corrente em uma direção, tornando-os adequados principalmente para retificação, em vez de conversão bidirecional de tensão CA necessária em inversores. Além disso, os SCRs têm uma característica chamada “travamento”, onde, uma vez ligados, eles continuam a conduzir até que a corrente através deles caia abaixo de um nível de corrente de retenção ou a tensão CA inverta a polaridade. Este comportamento de travamento não é ideal para inversores, onde o controle preciso sobre a comutação e o fluxo de corrente bidirecional é essencial para converter energia CC em CA com eficiência.
Várias desvantagens estão associadas aos tiristores. Uma grande desvantagem é a incapacidade de desligar sozinhos, uma vez acionados em condução. Ao contrário dos transistores, que podem ser desligados controlando a corrente de base, os tiristores requerem meios externos (como reduzir a corrente abaixo de um nível de corrente de retenção ou inverter a polaridade da tensão) para desligar. Esta característica limita a sua aplicação em circuitos que requerem comutação rápida ou controle preciso sobre o fornecimento de energia. Além disso, os tiristores podem ser suscetíveis a superaquecimento e falhas se forem submetidos a condições de sobrecorrente ou dissipação de calor inadequada. Sua velocidade de comutação também é mais lenta em comparação com dispositivos semicondutores modernos, como MOSFETs ou IGBTs, o que limita seu uso em aplicações de comutação de alta frequência.
A falha do tiristor pode ser causada por vários fatores, incluindo condições de sobretensão ou sobrecorrente que excedem as classificações do dispositivo, dissipação de calor inadequada levando a fuga térmica ou sinais de disparo inadequados causando operação irregular. Condições de sobrecorrente podem causar estresse térmico, levando a danos permanentes ou destruição do tiristor. Da mesma forma, picos de tensão ou transientes além da classificação de tensão do tiristor podem causar quebra ou perfuração das junções do semicondutor. Sinais de disparo inadequados, como temporização ou amplitude incorreta do pulso da porta, podem resultar em comutação não confiável ou ativação incompleta, levando a ineficiências ou mau funcionamento no circuito.
Retificadores controlados por silício (SCRs), um tipo de tiristor, geralmente não são adequados para aplicações de inversores devido à sua incapacidade de controlar o fluxo de corrente bidirecionalmente e ao seu comportamento de travamento uma vez ligados. Os inversores requerem dispositivos semicondutores capazes de alternar rapidamente entre os estados ligado e desligado para gerar corrente alternada a partir de uma fonte de corrente contínua. Os SCRs, uma vez acionados em condução, continuam a conduzir até que a corrente através deles caia abaixo de um determinado nível ou a polaridade da tensão seja invertida, tornando-os impraticáveis para circuitos inversores que exigem controle preciso sobre comutação e fluxo de corrente bidirecional. Dispositivos semicondutores como MOSFETs (transistores de efeito de campo de semicondutores de óxido metálico) ou IGBTs (transistores bipolares de porta isolada) são interruptores inversores preferidos devido à sua capacidade de comutação bidirecional e suas velocidades de comutação mais rápidas, que contribuem para maior eficiência e confiabilidade na energia CA. aplicações de conversão.