Tiristore

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Il tiristore o SCR (Silicon Controlled Rectifier) è dal punto di vista elettrico pressoché equivalente al diodo con la sola differenza che la conduzione diretta avviene solamente in seguito all'applicazione di un opportuno segnale di innesco su un terzo terminale denominato gate. Perché il segnale di innesco sia valido deve superare un valore di corrente minimo che dipende dal tiristore e dalla tensione anodo-catodo presente in interdizione. La conduzione permane anche alla cessazione del segnale e fino a che la corrente diretta non scende sotto un valore minimo di mantenimento, anche in seguito all'inversione della polarità della tensione.
La conduzione si può instaurare anche se la tensione inversa supera un valore pari all'incirca al limite di rottura in polarizzazione inversa.
Inoltre, nella tecnologia CMOS e in particolare nella struttura integrata di un inverter realizzato in tecnologia n-well o p-well, è presente un tiristore(SCR) parassita che genera il cosiddetto fenomeno del latch-up. Tale fenomeno ha l'effetto di creare un cammino a bassa impedenza fra l'alimentazione e la massa, con conseguente distruzione delle piste di alimentazione vicino alla zona di innesco. La sensibilità di innesco di questo fenomeno chiaramente indesiderato dipende dal layout della struttura CMOS.
Costruttivamente il tiristore è costituito da un quadruplo strato di semiconduttori p-n-p-n, con l'anodo collegato allo stato p esterno, il catodo allo strato n opposto ed il gate al p intermedio. Lo si può considerare equivalente ad un circuito con due transistor collegati come in figura:

L'impiego tipico si ha nei raddrizzatori di tensione controllabili, in grado di fornire tensioni continue regolabili da una tensione alternata fissa. Altri impieghi si hanno negli inverter e nei convertitori di tensione alternata.Il circuito di innesco degli SCR fa si che questo si trova in ritardo rispetto alla tensione anodo-catodo;questo provoca un frazionamento della tensione raddrizzata(il cosiddetto Controllo di fase). Qualora si debbano gestire potenze molto elevate si impiega una combinazione di due tiristori in antiparallelo piuttosto che un singolo triac, ottenendo una più efficace dissipazione del calore e migliori caratteristiche elettriche.

La disponibilità di tiristori è ampia, spaziando dai più piccoli in grado di gestire pochi ampere ai modelli che trovano impiego nella regolazione della velocità di motori elettrici nella trazione ferroviaria ed altre applicazioni industriali.