Hoe thyristors te gebruiken?

Thyristors zijn halfgeleiderapparaten die voornamelijk worden gebruikt voor het schakelen en regelen van elektrische stroom in verschillende toepassingen. Om thyristors te gebruiken, worden ze doorgaans aangesloten in circuits waar ze in geleiding kunnen worden gebracht door een kleine stuurstroom op de gate-aansluiting aan te leggen. Eenmaal geactiveerd blijft een thyristor in geleiding totdat de stroom er doorheen daalt tot onder een bepaalde drempel of totdat de spanning erover de polariteit omkeert. Thyristors worden vaak gebruikt in circuits die schakelen met hoge stroom vereisen, zoals motorbesturing, lichtdimmen en vermogensregeling.

Het belangrijkste gebruik van thyristors is het regelen van grote hoeveelheden elektrisch vermogen in zowel AC- als DC-circuits. Ze worden veel gebruikt in toepassingen die nauwkeurig schakelen en regelen van elektrische belastingen vereisen, waarbij mechanische schakelaars onpraktisch zouden zijn vanwege hoge stromen of frequente schakelvereisten. Voorbeelden zijn onder meer faseaansnijdingsgelijkrichters, wisselspanningsregelaars en schakelcircuits met hoog vermogen in de industriële automatisering en vermogenselektronica.

Thyristors kunnen worden gebruikt om AC naar DC om te zetten via technieken zoals fasecontrole-rectificatie. Bij dit proces geleidt een op thyristor gebaseerd circuit selectief delen van de wisselstroomgolfvorm door de thyristors op gecontroleerde punten te activeren tijdens elke cyclus van de wisselspanning. Door de timing van de thyristorgeleiding te regelen, wordt de wisselspanning effectief gelijkgericht in een pulserende gelijkspanning. Extra circuits zoals filters kunnen dan worden gebruikt om de pulsaties af te vlakken, wat resulteert in een stabielere DC-uitgang die geschikt is voor toepassingen zoals DC-motoraandrijvingen of batterijladers.

Thyristors kunnen worden gebruikt in zowel AC- als DC-circuits, afhankelijk van de specifieke toepassingsvereisten. In AC-circuits worden thyristors vaak gebruikt voor fasecontrole, vermogensregeling en AC-motorsnelheidsregeling. In gelijkstroomcircuits worden thyristors gebruikt voor het schakelen en regelen van gelijkstroom, zoals in gelijkstroommotoraandrijvingen, batterijlaadsystemen en gelijkstroomvoedingen. Hun vermogen om hoge stromen en spanningen aan te kunnen, maakt ze veelzijdig voor diverse vermogenselektronicatoepassingen.

Vermogensregeling met thyristors omvat het aanpassen van de timing van wanneer de thyristor geleidt tijdens elke AC-cyclus, ook wel fasecontrole genoemd. Door de triggerhoek te variëren (het punt in elke halve cyclus waarop de thyristor wordt geactiveerd), kan de hoeveelheid stroom die aan de belasting wordt geleverd, worden geregeld. Deze methode wordt gebruikt in toepassingen zoals dimmers voor verlichting, snelheidsregeling voor AC-motoren en spanningsregelaars voor verwarmingstoestellen of andere resistieve belastingen. Door de ontstekingshoek van de thyristor aan te passen, kan het gemiddelde vermogen dat aan de belasting wordt geleverd worden gevarieerd, waardoor nauwkeurige controle van het elektrisch vermogen in industriële en consumentenelektronica-toepassingen mogelijk wordt.