Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Un tiristor es un dispositivo semiconductor pnpn de cuatro capas y 3 uniones que consta de al menos tres uniones pn , que funciona como un interruptor eléctrico para operaciones de alta potencia. Tiene tres terminales básicos, a saber, el ánodo, el cátodo y la puerta montados en las capas semiconductoras del dispositivo. El diagrama simbólico y el diagrama de circuito básico para determinar las características del tiristor se muestran en la siguiente figura,
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VI Características de un tiristor
En el diagrama del circuito anterior, podemos ver que el ánodo y el cátodo están conectados al voltaje de suministro a través de la carga. Se aplica otro suministro secundario E s entre la puerta y el terminal del cátodo que suministra la corriente positiva de la puerta cuando el interruptor S está cerrado.
Al proporcionar el suministro, obtenemos las características VI requeridas de un tiristor que se muestran en la figura a continuación para el voltaje de ánodo a cátodo V a y la corriente de ánodo I acomo podemos ver en el diagrama del circuito. Un estudio detallado de las características revela que el tiristor tiene tres modos básicos de funcionamiento, a saber, el modo de bloqueo inverso, el modo de bloqueo directo (estado desactivado) y el modo de conducción directa (estado activado). Que se discuten con gran detalle a continuación, para comprender las características generales de un tiristor .
Modo de bloqueo inverso del tiristor
Inicialmente para el modo de bloqueo inverso del tiristor , el cátodo se hace positivo con respecto al ánodo suministrando voltaje E y la puerta al voltaje de suministro del cátodo E s se desconecta inicialmente manteniendo el interruptor S abierto. Para comprender este modo, debemos mirar en el cuarto cuadrante donde el tiristor tiene polarización inversa.
Aquí las uniones J 1 y J 3 tienen polarización inversa, mientras que la unión J 2 tiene polarización directa. El comportamiento del tiristor aquí es similar al de dos diodos conectados en serie con voltaje inverso aplicado a través de ellos. Como resultado, solo fluye una pequeña corriente de fuga del orden de unos pocos μAmps.
Este es el modo de bloqueo inverso o el estado apagado del tiristor. Si ahora aumenta el voltaje inverso, entonces a un voltaje particular, conocido como voltaje crítico de ruptura V BR , se produce una avalancha en J 1 y J 3 y la corriente inversa aumenta rápidamente. Una gran corriente asociada con V BRda lugar a más pérdidas en el SCR, lo que se traduce en calentamiento. Esto puede provocar daños en el tiristor, ya que la temperatura de la unión puede exceder el aumento de temperatura permitido. Por lo tanto, debe asegurarse de que el voltaje inverso de trabajo máximo a través de un tiristor no exceda V BR . Cuando el voltaje inverso aplicado a través de un tiristor es menor que V BR , el dispositivo ofrece una impedancia muy alta en la dirección inversa. Por lo tanto, el SCR en el modo de bloqueo inverso puede tratarse como circuito abierto.
Modo de bloqueo hacia adelante
Ahora considerando que el ánodo es positivo con respecto al cátodo, con la compuerta mantenida en condición abierta. Ahora se dice que el tiristor está polarizado hacia adelante, como se muestra en la siguiente figura. 
Como podemos ver, las uniones J 1 y J 3 están ahora polarizadas hacia adelante, pero la unión J 2 entra en condición de polarización inversa. En este modo particular, se permite que fluya inicialmente una pequeña corriente, llamada corriente de fuga directa, como se muestra en el diagrama para las características del tiristor. Ahora, si seguimos aumentando el voltaje del ánodo al cátodo polarizado hacia adelante.
En este modo particular, el tiristor conduce corrientes de ánodo a cátodo con una caída de voltaje muy pequeña a través de él. Un tiristor se lleva del modo de bloqueo hacia adelante al modo de conducción hacia adelante encendiéndolo superando el voltaje de ruptura hacia adelante o aplicando un pulso de puerta entre la puerta y el cátodo. En este modo, el tiristor está encendido y se comporta como un interruptor cerrado. La caída de voltaje a través del tiristor en el estado encendido es del orden de 1 a 2 V dependiendo más allá de cierto punto, entonces la unión polarizada inversa J 2 tendrá una ruptura por avalancha a un voltaje llamado ruptura directa sobre voltaje V B0 del tiristor. Pero, si mantenemos el voltaje directo menor que V BO, podemos ver por las características del tiristor, que el dispositivo ofrece una alta impedancia. Por lo tanto, incluso aquí, el tiristor funciona como un interruptor abierto durante el modo de bloqueo directo.
Modo de conducción hacia adelante
Cuando se aumenta el voltaje directo del ánodo al cátodo, con el circuito de la compuerta abierto, la unión inversa J 2 tendrá una ruptura por avalancha en la ruptura directa sobre el voltaje V BO que provocará el encendido del tiristor. Una vez que el tiristor está encendido, podemos ver en el diagrama de las características del tiristor , que el punto M se desplaza inmediatamente hacia N y luego en cualquier lugar entre N y K. Aquí NK representa el modo de conducción directa del tiristor. En este modo de operación, el tiristor conduce la corriente máxima con una caída de voltaje mínima, esto se conoce como conducción directa, conducción directa o modo de encendido del tiristor.
