Thyristoren

Thyristoren sind elektrotechnische Komponenten und sogenannte Festkörper-Halbleiter, die sich aus vier alternierenden Schichten (N- und P-Materialien) zusammensetzen. Von der Funktionsweise haben sie deutliche Parallelen zu Dioden. Beide Bauteile weisen ein ähnliches Schaltbild vor und lassen in eine Richtung Spannung fließen und sperren diese in die andere. Während eine einfache Diode lediglich über zwei Anschlüsse verfügt, die Anode und Kathode, hat ein Thyristor zusätzlich einen Gate-Anschluss. Dieser hat die Aufgabe, den Thyristor anzusteuern, da im Ruhezustand zunächst in beide Richtungen der Stromfluss gesperrt wird. Indem ein kleiner Stromimpuls an den Gate-Anschluss abgegeben wird, „zündet“ ein Thyristor, wodurch dieser in den leitenden Zustand versetzt wird.

Insgesamt fügen Thyristoren der Funktionsweise einfacher Dioden die Möglichkeit der Steuerbarkeit hinzu. Die Steuerung erfolgt über den bereits erwähnten Gate-Anschluss. Über einen Zündimpuls am Gate wird der Thyristor in seinen leitenden Zustand versetzt. Dieser hält so lange an, bis ein definierter Haltestrom unterschritten wird. Danach muss der Thyristor erneut gezündet werden, um wieder leitfähig zu werden.

Thyristoren werden unter anderem in Geräten zum Überspannungsschutz eingesetzt. Hier dient er zum Beispiel als aktive Überspannungsschutz-Komponente, die dafür sorgt, dass ein Überspannungsimpuls gegen Erdpotenzial abgeleitet wird. Derartige Schaltungen werden als clamp oder crowbar bezeichnet.

Weitere Anwendungsgebiete für Thyristoren sind Motorensteuerungen, Leistungsregelungen oder unterschiedliche Anwendungen in der Hochleistungsimpulstechnik.