Кремниевый выпрямитель или полупроводниковый выпрямитель — это четырехслойное твердотельное устройство управления током. Название «кремниевый управляемый выпрямитель» является торговым наименованием General Electric для типа тиристора.
SCR в основном используются в электронных устройствах, которые требуют контроля высокого напряжения и мощности. Это делает их применимыми при работе на средних и высоких мощностях переменного тока, таких как функция управления двигателем.
SCR проводит, когда к нему прикладывается импульс затвора, как диод. Он имеет четыре слоя полупроводников, которые образуют две структуры, а именно; NPNP или PNPN. Кроме того, он имеет три соединения, обозначенные как J1, J2 и J3, и три клеммы (анод, катод и затвор). SCR схематически представлен, как показано ниже.
Анод соединяется с P-типом, катод с N-типом и затвор с P-типом, как показано ниже.
В SCR собственный полупроводник представляет собой кремний, в который вводятся необходимые легирующие примеси. Однако легирование соединения PNPN зависит от применения SCR.
Состояние ВЫКЛ (режим прямой блокировки) — здесь аноду назначено положительное напряжение, затвору назначено нулевое напряжение (отключено), а катоду назначено отрицательное напряжение. В результате соединения J1 и J3 находятся в прямом смещении, а J2 в обратном смещении. J2 достигает значения лавинного пробоя и начинает проводить. Ниже этого значения сопротивление J1 значительно выше, и поэтому говорят, что оно находится в выключенном состоянии.
Включенное состояние (режим проводимости) — SCR переводится в это состояние либо путем увеличения разности потенциалов между анодом и катодом выше лавинного напряжения, либо путем подачи положительного сигнала на затвор. Немедленно SCR начинает проводить, напряжение затвора больше не требуется для поддержания состояния ВКЛ и поэтому отключается с помощью —
Уменьшение тока через него до минимального значения, называемого удерживающим током
Использование транзистора, размещенного на стыке.
Обратная блокировка — это компенсирует падение прямого напряжения. Это связано с тем, что необходима область с низким содержанием легирующего вещества в P1. Важно отметить, что номинальные напряжения прямой и обратной блокировки одинаковы.