Un tiristore è un componente a stato solido utilizzato per commutare e controllare il flusso di corrente elettrica. Conosciuto anche come raddrizzatore controllato al silicio (SCR), un tiristore è un robusto componente elettronico utilizzato in applicazioni con flusso di corrente elevato. Sono costituiti da quattro strati di materiali semiconduttori di tipo n e p alternati dotati di anodo, catodo e terminali di gate. I tiristori iniziano a condurre quando ricevono una tensione preimpostata sul loro terminale di gate e, in base a diverse variabili, continueranno a condurre anche se la tensione di gate viene rimossa. Queste variabili operative e un ampio intervallo di potenza rendono i tiristori dei regolatori di corrente estremamente utili.
Sebbene i tiristori possano essere ampiamente classificati come semplici dispositivi di commutazione di corrente, la gamma di variabili operative che possiedono li rende molto utili in numerose applicazioni di controllo. Essenzialmente i tiristori sono dispositivi di commutazione ad alta corrente costituiti da quattro strati p e n alternati. Un anodo si trova sul primo strato p, un terminale di porta sul secondo strato p e un catodo sull’ultimo strato n. Quando è inattivo, non c’è trasferimento di corrente attraverso il percorso anodo/catodo. Il componente richiede una tensione di valore impostato applicata allo strato di gate per accenderlo e farlo condurre corrente.
Il fatto che il componente non si attivi se la tensione di gate scende al di sotto del suo valore di soglia nominale è una delle variabili utili che possiede un tiristore. Ciò consente un controllo preciso sulle condizioni di commutazione del componente. Una volta che il tiristore è stato acceso, rimarrà attivo anche se la tensione di gate viene rimossa e la corrente che passa non scende al di sotto del valore di mantenimento del componente. Questa nota tensione di mantenimento è un’altra caratteristica utile dei tiristori. Se il valore della tensione anodica è inferiore al livello di mantenimento, il tiristore non si accende anche se riceve un impulso di gate.
I tiristori possono gestire comodamente tensioni e correnti nominali estremamente elevate. Sono comunemente usati in controller di corrente alternata (CA) zero cross, alimentatori, controller alimentati a fase e strutture di trasmissione di potenza a lunga distanza. Quest’ultima applicazione presenta enormi banchi di tiristori disposti in configurazioni a ponte Graetz che sono in grado di commutare in modo affidabile valori di potenza di diversi megawatt (1,000,000 watt). D’altra parte, i piccoli alimentatori AC/DC possono utilizzare tiristori con una potenza nominale di 20 watt o meno. Questa flessibilità e gamma di potenze operative rendono il tiristore uno dei più utili controllori di flusso di corrente nell’arsenale del progettista di circuiti.