I tiristori non vengono generalmente utilizzati come amplificatori a causa delle loro caratteristiche di commutazione intrinseche piuttosto che delle capacità di amplificazione lineare. A differenza dei transistor, che possono amplificare piccoli segnali in modo lineare, i tiristori sono progettati principalmente per applicazioni di commutazione in cui funzionano in uno stato “acceso” o “spento”. Il loro funzionamento è controllato attivando il gate per avviare la conduzione e, una volta accesi, rimangono conduttori finché la corrente che li attraversa non scende al di sotto di una determinata soglia o finché la tensione ai loro capi non si inverte. Questo comportamento di commutazione binaria rende i tiristori inadatti ad amplificare i segnali allo stesso modo dei transistor, che possono modulare la loro conduttività in proporzione al segnale di ingresso.
I tiristori, in particolare i raddrizzatori controllati al silicio (SCR), non sono comunemente preferiti per le applicazioni con inverter per diversi motivi. In primo luogo, gli SCR possono condurre la corrente solo in una direzione, il che li rende adatti principalmente al raddrizzamento piuttosto che alla conversione bidirezionale della tensione CA richiesta negli inverter. Inoltre, gli SCR hanno una caratteristica chiamata “latching”, in base alla quale, una volta accesi, continuano a condurre finché la corrente che li attraversa non scende al di sotto del livello di corrente di mantenimento o la tensione CA inverte la polarità. Questo comportamento di blocco non è ideale per gli inverter, dove il controllo preciso della commutazione e del flusso di corrente bidirezionale è essenziale per convertire in modo efficiente la potenza CC in CA.
Diversi svantaggi sono associati ai tiristori. Uno dei principali svantaggi è la loro incapacità di spegnersi da soli una volta messi in conduzione. A differenza dei transistor, che possono essere spenti controllando la corrente di base, i tiristori richiedono mezzi esterni (come ridurre la corrente al di sotto di un livello di corrente di mantenimento o invertire la polarità della tensione) per spegnersi. Questa caratteristica ne limita l’applicazione in circuiti che richiedono una commutazione rapida o un controllo preciso sull’erogazione di potenza. Inoltre, i tiristori possono essere soggetti a surriscaldamento e guasti se sottoposti a condizioni di sovracorrente o a una dissipazione del calore inadeguata. La loro velocità di commutazione è inoltre più lenta rispetto ai moderni dispositivi a semiconduttore come MOSFET o IGBT, il che ne limita l’uso in applicazioni di commutazione ad alta frequenza.
Il guasto del tiristore può essere causato da diversi fattori, tra cui condizioni di sovratensione o sovracorrente che superano i valori nominali del dispositivo, dissipazione di calore inadeguata che porta a fuga termica o segnali di attivazione impropri che causano un funzionamento irregolare. Condizioni di sovracorrente possono causare stress termico, portando a danni permanenti o alla distruzione del tiristore. Allo stesso modo, picchi di tensione o transitori oltre la tensione nominale del tiristore possono causare guasti o perforazioni delle giunzioni dei semiconduttori. Segnali di attivazione non corretti, come tempi o ampiezza errati dell’impulso di gate, possono provocare una commutazione inaffidabile o un’accensione incompleta, portando a inefficienze o malfunzionamenti nel circuito.
I raddrizzatori controllati al silicio (SCR), un tipo di tiristore, generalmente non sono adatti per applicazioni con inverter a causa della loro incapacità di controllare il flusso di corrente in modo bidirezionale e del loro comportamento di blocco una volta accesi. Gli inverter richiedono dispositivi a semiconduttore in grado di passare rapidamente dallo stato acceso a quello spento per generare corrente alternata da una fonte di corrente continua. Gli SCR, una volta attivati in conduzione, continuano a condurre finché la corrente che li attraversa non scende al di sotto di un certo livello o la polarità della tensione si inverte, rendendoli poco pratici per i circuiti inverter che richiedono un controllo preciso sulla commutazione e sul flusso di corrente bidirezionale. I dispositivi a semiconduttore come i MOSFET (transistor a effetto di campo a semiconduttore di metallo) o gli IGBT (transistor bipolari a gate isolato) sono interruttori inverter preferiti grazie alla loro capacità di commutare in modo bidirezionale e alle loro velocità di commutazione più elevate, che contribuiscono a una maggiore efficienza e affidabilità nell’alimentazione CA applicazioni di conversione.