Thyristor, tiristor (Electrónica - Electronics ). Cuando en un material semiconductor se disponen alternadamente y en serie capas de material P y N, se producen distintos tipos de tiristores. El término tiristor es una denominación genérica para designar a los dispositivos semiconductores que tienen propiedades similares a las de las válvulas tiratrón. Los tipos básicos de tiristores son: el diodo bidireccional de ruptura, o diac; el tríodo de bloqueo inverso llamado rectificador controlado de silicio, o RCS, y el tríodo tiristor bidireccional llamado triac . El diac, de la figura siguiente, es un dispositivo de 3 capas y 2 electrodos con el mismo nivel de impurezas en ambas junturas y una capa central "flotante". El dispositivo se hace conductor en cualquiera de las dos direcciones cuando la tensión aplicada excede un cierto valor llamado "de ruptura".

Figura: Diagrama de junturas (a) y simbolo esquemático (b) de un diac . 

El RCS es un dispositivo de 3 electrodos y 4 capas, según la figura . Se comporta como rectificador convencional en el sentido inverso, bloqueando la tensión aplicada e igual a una llave a transistores en el sentido directo, vale decir, bloqueando la tensión aplicada hasta que se inyecta un pulso de magnitud suficiente en el electrodo de compuerta .

Figura : Diagrama de junturas (a) y símbolo esquemático (b) de un rectificador contralado de silicio, o RCS.

El triac es un dispositivo de 3 electrodos y 5 capas, según la figura, el cual presenta las características de bloqueo y conducción en sentido directo similares a las del RCS, en cualquiera de los dos sentidos de la tensión aplicada a los terminales principales. En las figuras pueden verse también los símbolos esquemáticos para estos dispositivos.

Figura : Diagrama de junturas (a) y símbolo esquemático (b) de un triac . 

Un tiristor es un dispositivo semiconductor biestable, que puede conmutarse al estado de conducción (y algunos también al de no conducción) por medio de una señal aplicada al terminal de puerta .  Los tiristores tienen una constitución de cuatro capas pnpn, y las más externas se conocen como ánodo y cátodo, como indica la figura a continuación .

Fig. Constitución básica de un tiristor de 2 terminales.

Si el ánodo se hace positivo respecto al cátodo, las uniones pn a y c se polarizan en directo y por lo tanto tienen baja resistencia, pero la unión b se polariza en inverso, limitando así la corriente a través del dispositivo a la corriente de fugas de dicha unión. Sin embargo, si la tensión de ánodo aumenta suficientemente, tiene lugar una ruptura por avalancha en la unión central, y circula una corriente elevada a través del dispositivo, limitada sólo por la tensión y la resistencia del circuito externo: éste es el estado de conducción. La tensión de ánodo puede entonces reducirse a un valor bajo, pero el estado de conducción persistirá hasta que la corriente circulante caiga por debajo de un valor crítico en el que el dispositivo se vuelve otra vez no conductor. Si el ánodo se hace negativo respecto al cátodo, la unión b se vuelve conductora, mientras que las a y c se polarizan en inverso, impidiendo cualquier flujo significativo de corriente: para estas tensiones el dispositivo permanece en el estado de no conducción. Este dispositivo se conoce como tiristor diodo de bloqueo inverso. Dos de ellos conectados en paralelo e invertidos, forman un tiristor diodo bidireccional. Una variante del tiristor diodo que permanece en el estado de conducción para tensiones de ánodo negativas, se conoce como tiristor diodo de conducción inversa . Aplicando una señal a una de las capas internas de la estructura pnpn, puede dispararse al estado de conducción, incluso a bajas tensiones de ánodo, y de nuevo permanecerá en este estado hasta que la corriente caiga por debajo del valor crítico. La región interna se denomina puerta, como se indica en la figura a continuación , y el dispositivo de tres terminales, tiristor triodo de bloqueo inverso o, simplemente, tiristor.

Fig. Constitución básica de un tiristor de 3 terminales. El mecanismo del proceso de disparo se puede comprender mejor haciendo referencia al símil de dos transistores de un tiristor. Como se muestra en la figura siguiente, un tiristor puede considerarse como una combinación de un transistor npn y uno pnp, con el colector de cada uno conectado a la base del otro (ver multivibrador).

Fig. Simil de dos transistores del tiristor .

Supongamos que este dispositivo tiene una pequeña tensión positiva de ánodo, pero está en el estado de no conducción. Las uniones a y c estarán polarizadas en directo y la b en inverso: éstas son las condiciones normales de los dos transistores componentes para funcionar como amplifícadores. Cuando se aplica una tensión positiva entre el ánodo y el cátodo, aumenta la polarización directa del transistor npn, haciendo que la corriente atraviese la unión c, y esto, por acción normal del transistor, provoca una corriente de colector en la región interna n, que es también la base del transistor pnp. Por amplificación en el transístor pnp, éste provoca una corriente de colector en la región interna p que es también la región de base del transistor npn. De esta forma, tiene lugar la reafimentación positiva, y si la ganancia de corriente combinada de los dos transistores excede la unidad, la realimentación es regenerativa, ocasionando un rápido incremento de corriente que pone al dispositivo en el estado de conducción. La tensión de puerta puede eliminarse ahora, pero el tiristor permanecerá conduciendo hasta que la corriente que lo atraviesa caiga por debajo del valor crítico, presentando así el comportamiento típico de un multivibrador biestable. De la simetría de la estructura del dispositivo se deduce que el tiristor podría dispararse también por una señal negativa aplicada a la región interna n. Por lo tanto, hay dos tipos de tiristor triodo de bloqueo inverso; uno con una puerta p (puerta de cátodo) y el otro con una n (puerta de ánodo). También existen los correspondientes tiristores triodos de conducción inversa y un tipo que puede dispararse al estado de no conducción, conocido como tiristor de conmutación inversa . Un tiristor muy útil puede construirse a partir de dos tiristores triodos en paralelo e invertidos, con una conexión de puerta común. Esto se conoce como triac, y puede hacerse conducir por medio de una señal positiva o negativa aplicada a la puerta . Si se hacen conexiones externas a ambas capas internas de una estructura pnpn, el tiristor así obtenido puede dispararse al estado de conducción y no conducción mediante señales apropiadas aplicadas a una de las dos puertas. Este es un tiristor tetrodo conocido también como interruptor controlado de silicio, que se usa, entre otras aplicaciones, como oscilador de campo en receptores de televisión.

Figura: Símbolo gráfico general de un tiristor.

La principal aplicación de los tiristores es como rectificadores en sistemas de control de potencia alimentados de la red, donde el ángulo de conducción se controla por medio de señales aplicadas a la puerta . Por esta razón, los tiristores se conocen a menudo como rectificadores controlados de silicio.