Wie wird ein Thyristor ein- und ausgeschaltet?

Ein Thyristor schaltet sich ein, indem er einen Gate-Impuls empfängt, wenn die Anode relativ zur Kathode positiv vorgespannt ist. Dieser Gate-Impuls injiziert Ladungsträger in das Gerät, reduziert die Durchlassspannung und ermöglicht den Stromfluss von der Anode zur Kathode. Sobald der Thyristor leitet, bleibt er eingeschaltet, auch wenn der Gate-Impuls entfernt wird, solange der Strom durch das Gerät über dem Haltestromniveau bleibt. Um den Thyristor abzuschalten, muss der durch ihn fließende Strom unter diesen Haltestromwert absinken, was durch Reduzierung der Anoden-Kathoden-Spannung oder durch externe Kommutierung des Stroms erreicht werden kann.

Ein Thyristor wird eingeschaltet, indem an seinen Gate-Anschluss ein positiver Spannungsimpuls in Bezug auf die Kathode angelegt wird. Dieser Gate-Impuls initiiert den Fluss von Ladungsträgern in den Halbleiterschichten, wodurch das Gerät leitend wird. Der Schaltvorgang beruht auf dem internen regenerativen Rückkopplungsmechanismus innerhalb des Thyristors, wobei der anfängliche Gate-Strom dabei hilft, die notwendigen Bedingungen für den Stromfluss durch das Gerät herzustellen.

Voraussetzung für das Einschalten eines Thyristors ist das Vorhandensein einer Durchlassspannung zwischen Anode und Kathode und ein ausreichender Gate-Strom. Die Durchlassspannung sollte an der Anode relativ zur Kathode positiv sein, wodurch eine Potenzialdifferenz entsteht, die den Stromfluss unterstützt. Darüber hinaus muss ein Gate-Strom angelegt werden, um den Einschaltvorgang einzuleiten, indem Minoritätsladungsträger in die Übergänge des Thyristors injiziert werden, wodurch die Durchbruchspannung gesenkt wird.

Ein Thyristor wird durch Anlegen eines Gate-Stromimpulses gezündet, wenn die Anode gegenüber der Kathode positiv vorgespannt ist. Der Gate-Impuls initiiert die Leitung, indem er Ladungsträger in das Gerät injiziert, wodurch ein Pfad für den Hauptstromfluss von der Anode zur Kathode entsteht. Der Gate-Impuls muss ausreichend groß und lang sein, um eine zuverlässige Auslösung des Thyristors zu gewährleisten.

Ein Thyristor schaltet sich ein, wenn der anfängliche, durch das Gate ausgelöste Strom einen ausreichenden Ladungsträgerfluss innerhalb des Geräts herstellt, wodurch ein autarker Leitungspfad entsteht. Sobald der Anodenstrom den Haltestrom überschreitet, behält der Thyristor unabhängig vom Gate-Signal seinen leitenden Zustand bei. Dieser Verriegelungseffekt entsteht durch die interne Regenerationswirkung, bei der der Stromfluss die erforderliche Ladungsträgerinjektion aufrechterhält und den Thyristor eingeschaltet hält, bis der Anodenstrom unter den Haltepegel fällt.

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