Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
El rectificador controlado por silicio ( SCR ) es un dispositivo semiconductor unidireccional hecho de silicio. Este dispositivo es el equivalente en estado sólido del tiratrón y, por lo tanto, también se lo conoce como tiristor o transistor de tiroides . De hecho, SCR (Rectificador controlado por silicio) es un nombre comercial dado al tiristor por General Electric Company. Básicamente, SCR es un dispositivo semiconductor de cuatro capas y tres terminales que consta de capas alternas de material tipo py tipo n.
Por tanto, tiene tres uniones pn J 1 , J 2 y J 3 . La siguiente figura muestra un SCR con las capas pnpn. El dispositivo tiene terminales Ánodo (A), Cátodo (K) y Puerta (G). El terminal de puerta (G) está conectado a la capa p más cercana al terminal de cátodo (K). 
El símbolo de SCR o Tiristor se muestra en la siguiente figura. 
Un SCR puede considerarse como dos transistores interconectados como se muestra a continuación. 
Se ve que un único SCR es la combinación de un transistor pnp (Q 1 ) y un transistor npn (Q 2 ). Aquí, el emisor de Q 1 actúa como el terminal del ánodo del SCR mientras que el emisor de Q 2es su cátodo. Además, la base de Q 1 está conectada al colector de Q 2 y el colector de Q 1 está conectado a la base de Q 2 . El terminal de puerta del SCR también está conectado a la base de Q 2 .
El funcionamiento de SCR se puede entender analizando su comportamiento en los siguientes modos:
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Modo de bloqueo inverso de SCR
En este modo, el SCR tiene polarización inversa conectando su terminal de ánodo (A) al extremo negativo y el terminal de cátodo (K) al extremo positivo de la batería . Esto conduce a la polarización inversa de las uniones J 1 y J 3 , que a su vez prohíbe el flujo de corriente a través del dispositivo, a pesar del hecho de que la unión J 2 permanece en condición de polarización directa. 
En este estado, el SCR se comporta como un diodo típico.. En esta condición de polarización inversa, solo la corriente de saturación inversa fluye a través del dispositivo como en el caso del diodo de polarización inversa que se muestra en la curva característica con una línea azul. El dispositivo también exhibe el fenómeno de ruptura inversa más allá de un límite de voltaje seguro inverso al igual que un diodo.
Modo de bloqueo directo de SCR
Aquí se aplica una polarización positiva al SCR conectando el terminal del ánodo (A) al terminal positivo y del cátodo (K) al terminal negativo de la batería, como se muestra en la siguiente figura. Bajo esta condición, la unión J 1 y J 3 se polarizan hacia adelante mientras que la unión J 2 se polariza hacia atrás. 
Aquí tampoco la corriente puede pasar a través del tiristor, excepto la pequeña corriente que fluye como corriente de saturación, como se muestra en la curva azul en la curva de características a continuación.
Modo de conducción hacia adelante de SCR
Se puede hacer que el SCR conduzca
(i) aumentando el voltaje positivo aplicado en el terminal del ánodo (A) más allá del voltaje de ruptura, V B o
(ii) aplicando voltaje positivo en el terminal de la puerta (G) como se muestra en la la siguiente figura. 
En el primer caso, el aumento de la polarización aplicada hace que la unión inicialmente polarización inversa J 2 a descomponer en el punto correspondiente para reenviar la rotura sobre voltaje, V B . Esto da como resultado el aumento repentino de la corriente que fluye a través del SCR, como lo muestra la curva rosa en la curva característica, aunque el terminal de puerta del SCR permanece insesgado.
Sin embargo, el SCR también se puede activar a un nivel de voltaje mucho más pequeño probando un voltaje positivo pequeño en el terminal de la puerta. La razón detrás de esto se puede entender mejor si se considera el circuito equivalente de transistor del SCR que se muestra en la figura siguiente. 
Aquí se ve que al aplicar un voltaje positivo en el terminal de la puerta, el transistor Q 2 se enciende y su corriente de colector fluye hacia la base del transistor Q 1 . Esto hace que Q 1 se encienda, lo que a su vez da como resultado el flujo de su corriente de colector hacia la base de Q 2 .
Esto hace que cualquiera de los transistores se sature a una velocidad muy rápida y la acción no se puede detener incluso eliminando la polarización aplicada en el terminal de la puerta, siempre que la corriente a través del SCR sea mayor que la de la corriente de enclavamiento. Aquí, la corriente de enclavamiento se define como la corriente mínima requerida para mantener el SCR en estado de conducción incluso después de que se elimina el pulso de la puerta.
En tal estado, se dice que el SCR está bloqueado y no habrá medios para limitar la corriente a través del dispositivo, a menos que se utilice una impedancia externa en el circuito. Esto requiere que uno recurra a diferentes técnicas como la conmutación natural, la conmutación forzada o el apagado por polarización inversa y el apagado de la puerta para apagar un SCR conductor.
Básicamente, todas estas técnicas tienen como objetivo reducir la corriente del ánodo por debajo de la corriente de retención. La corriente de retención se define como la corriente mínima para mantener el SCR en su modo de conducción.
De manera similar a las técnicas de apagado, también existen diferentes técnicas de encendido para el SCR como el disparo por señal de puerta de CC, el disparo por señal de puerta de CA y el disparo por señal de puerta pulsada, disparo de voltaje directo, disparo de puerta, disparo dv / dt, Disparo por temperatura y disparo por luz.
Hay muchas variaciones de dispositivos SCR, a saber, tiristor de conducción inversa (RCT), tiristor de apagado de puerta (GTO), tiristor de apagado asistido de puerta (GATT), tiristor asimétrico, tiristores de inducción estática (SITH), tiristores controlados por MOS ( MCT), tiristores activados por luz (LASCR), etc. Normalmente, los SCR tienen una alta velocidad de conmutación y pueden manejar un flujo de corriente elevado. Esto hace que el tiristor (SCR) sea ideal para muchas aplicaciones como
- Circuitos de conmutación de energía (para CA y CC)
- Circuitos de conmutación de voltaje cero
- Circuitos de protección contra sobretensión
- Rectificadores controlados
- Inversores
- Control de alimentación de CA (incluidas luces, motores, etc.)
- Circuitos de pulsos
- Regulador de carga de batería
- Relés de enclavamiento
- Circuitos lógicos informáticos
- Unidades de conmutación remota
- Controladores activados por ángulo de fase
- Circuitos de temporización
- Circuitos de activación de IC
- Control de la máquina de soldar
- Sistemas de control de temperatura
