Thyristoren bestehen aus einem Si-Kristall mit einer pnpn-Schichtenfolge.

Baugrößen:

5-Schichten durchschnitten gedacht ergibt: zwei Transistoren mit drei Schichten.

Daher zwei mögliche Ansteuerungen:

1. P-Gate-Thyristor:
   Der katodenseitige npn-Transistor wird mit einer positiven Gatespannung ( = Basisansteuerung) geschaltet.
2. N-Gate-Thyristor:
   Der anodenseitige pnp-Transistor wird mit einer negativen Gatespannung ( = Basisansteuerung) geschaltet.

Die Ersatzschaltung eines Thyristors mit zwei komplementären Transistoren kann für die Erklärung der Schaltfunktion herangezogen werden.

P-Gate-Thyristor:

Bei Anlegen der Speisespannung ("+" an Anode; "-" an Katode) sperren die beiden Transistoren ( = der Thyristor).

Wird der katodenseitige Transistor geschaltet (links), erhält die Basis des anodenseitigen Transistors negatives Potenzial, und beide Transistoren leiten.

N-Gate-Thyristor:

Die Wirkungsweise wiederholt sich mit umgekehrten Vorzeichen.

Ein Problem bei Gleichstromschaltern ist das Löschen der Thyristoren. Dies unterstützt in dieser Schaltskizze der Kommutierungskondensator C_K.

Im Schaltzustand lädt er sich über R_V mit U_B auf. Bei der Betätigung des Austasters, entlädt er sich über H1, wobei die Stromrichtung umdreht ( = kommutiert). Die Sperrschicht des Thyristors wird "ausgeräumt". So sperrt dieser wieder.

Alle bekannten GR-Schaltungen können auch mit Thyristoren gebaut werden. So ist es möglich, die Gleichspannungen über Steuerimpulse zu stellen. Damit kann die wirksame Gleichspannung verlustlos geregelt ( = Fläche unter der Spannungskurve) werden.

Das Bild zeigt eine halbgesteuerte B2 - Schaltung.

Große Bedeutung hat die Erzeugung von Wechsel- aus Gleichstrom. Das Bild links zeigt eine Prinzipschaltung. Zentrale Bedeutung hat die Ansteuereinheit, weil mit ihr die Frequenz der Wechselspannung eingestellt wird.

Verwendung:
Energierückgewinnung aus Bremsung; Solarstromerzeugung; HGÜ ( = Hochspannungs Gleichstrom Übertragung) zwischen verschiedenen Versorungsnnetzen

Gesteuerte Drehstrombrücken können aus Gleich-, Wechsel- oder Drehstrom wieder Drehstrom mit beleibiger Frequenz erzeugen.

Das Bild zeigt das Prinzip von Frequenzumrichtern zur Drehzahlsteuerung von Drehstrommotoren.

Triac bedeutet: Tri - drei Anschlüsse und ac - alternating current ( = Wechselstrom)

Der Triac wird auch als Zweirichtungs-Thyristortriode oder Zweiwegthyristor bezeichnet. Das sagt eigentlich alles über die Funktion des Bauteiles.

Die Schichtenfolge entspricht der des Diacs ( = Fünfschichtdiode) mit einer in die p-Schaicht der A1 eingebeteten n-Insel als Gate-Anschluss

Zur Kennlinie ist auch die Arbeitsgerade des Lastwiderstandes eingetragen.

Aus den Schnittpunkten wird ersichtlich:

Die häufigste Verwendung ist die Dimmerschaltung

Hier wird die Leistung eines Verbrauchers verlustlos gesteuert.

Der Kondensator im Steuerstromkreis bewirkt eine phasenverschobene Spannungskurve, die zur Einstellung des Zündwinkels α dient.

Ein größerer Zündwinkel verkleinert die Verbraucherleistung, weil ein Teil der wirksamen Spannung ( siehe Fläche) abgeschnitten wird.

Bei langsamen Verbrauchern wie Heizungen kann die Leistung auch durch kurzzeitiges Ausschalten gesteuert werden. Für Motoren ist dieser "Stotterbetrieb" kaum geeignet. Bei Heizungen dagegen ist diese Ansteuerung sehr beliebt.