Como funciona um Tirístor | SCR (Silicon Controlled Rectifier)

Um tirístor ou SCR (Silicon Controlled Rectifier) é um semicondutor constituído por 4 camadas P e N alternadas, ao contrário do díodo que tem apenas 2 camadas P e N e o transístor que tem 3 camadas PNP ou NPN. É um componente eletrónico normalmente constituído por 3 terminais, ânodo, cátodo e a porta de controlo (gate). Existem outros tipos com mais terminais por terem um tipo de gate diferente, mas é normalmente utilizada a versão de 3 terminais. É representado por um símbolo igual ao do díodo, mas como a porta de controlo (gate) semelhante a um transístor.​

Podemos assim dizer que estamos perante um retificador (díodo) controlado. Logo, é considerado um dispositivo unidirecional, apenas conduz corrente num sentido, mas ao contrário de um díodo este é controlável. Não é controlável linearmente como é um transístor (por isso podemos construir circuitos amplificadores com o transístor), mas sim como um interruptor, totalmente aberto ou totalmente fechado e com apenas um sentido, do ânodo para o cátodo, tal como um díodo. A vantagem de utilizar este tipo de dispositivo, prende-se com o fato de os semicondutores poderem ser comutados (ligados e desligados) a grandes velocidades. Um circuito equivalente ao tirístor, são dois transístores montados back-to-back – PNPN conforme a imagem em cima.​

Os tirístores são muitas vezes utilizados em circuitos de controle de retificação em corrente alternada. Graças ao seu funcionamento podemos definir o momento em que entra em condução e assim escolher a quantidade de energia a ser aplicada à carga. Mas existe um inconveniente, devido à sua configuração, depois de se aplicada uma tensão à gate e o tirístor entrar em condução, ele permanece nesse estado até que deixe de haver tensão entre o ânodo e o cátodo, e mesmo que deixe de haver tensão na Gate, olhando ainda ao circuito equivalente de dois transístores, ele permanecerá em condução devido à realimentação entre eles. Em circuitos que envolvem corrente alternada, não existe este problema, porque a tensão passa por zero a cada meio ciclo, mas, ao ser utilizado em corrente continua, ele permanece em condução até que a tensão entre o ânodo e o cátodo seja 0.​

O circuito de demonstração é baseado num tirístor muito simples MCR100-6 e permite construir um alarme de toque. Este pode ser alimentado com uma pilha de 9V e ser colocado junto de algum objeto ou porta (com contacto metálico). O seu funcionamento é muito simples, ao ser tocado o fio ou placa de contacto, o transístor NPN BC547 entra em condução devido à sua alta impedância de entrada e permite a passagem de corrente entre o seu coletor e o emissor. Aparecerá assim na gate do tirístor uma tensão que levará à sua condução. Como o circuito está a ser alimentado com corrente continua, o tirístor ao entrar em condução fará fluir uma corrente através da resistência de 330ohm iluminando o led. A resistência de 330ohm tem como função limitar a corrente que flui pelo led protegendo-o da destruição. A de 1k a tensão na gate do tirístor. Mesmo que a pessoa deixe de tocar no objeto, o tirístor irá manter-se em condução até que seja premido o botão de reset. Ao ser premido, a tensão entre o ânodo e o cátodo do tirístor é zero e pelas propriedades acima mencionadas, ele deixará de conduzir e fica “armado” até ser tocado novamente.​

Fica aqui uma simples introdução ao funcionamento de um tirístor. Divirta-se com esta montagem e esperamos que lhe seja útil nos seus projetos!