Optothyristor

Der Aufbau eines Fotothyristors (auch Optothyristor) gleicht dem Aufbau eines normalen Thyristors - er kann jedoch statt mit dem Gate-Strom durch Licht gezündet werden.

Er besteht aus einem Vierzonenkristall und den Anschlüssen Anode, Kathode und Gate. Zusätzlich hat er ein Gehäusefenster mit optischem Anschluss oder eine eingebaute Leuchtdiode.

Im Blockierbereich ist der mittlere p-n-Übergang in Sperrrichtung gepolt. Auf diesen wirkt die einfallende Lichtenergie und generiert Ladungsträger. Das Zünden des Fotothyristors erfolgt ab einer bestimmten Beleuchtungsstärke, die jedoch durch eine Vorspannung am Gate beeinflusst werden kann. Nach dem Zünden verhält sich der Fotothyristor wie ein normaler Thyristor.

Der besondere Vorteil von Fotothyristoren ist, dass die Zündung ohne galvanische Verbindung zum Lastkreis erfolgt.

Das erlaubt den Aufbau von netzgetrennten Steuerkreisen ohne Zündtransformator. Mit LWL-Kabeln können beliebig hohe Spannungsdifferenzen überwunden werden.

Aus diesem Grund werden in HGÜ-Anlagen modernster Bauart Fotothyristoren eingesetzt. Allerdings sind für diesen Zweck geeignete Fotothyristoren erst seit dem Jahr 2000 verfügbar, weshalb ihr Einsatz hier noch sehr selten ist.

Fotothyristoren erlauben den Aufbau von Optokopplern ohne nachfolgenden Schalt-Verstärker. Der Thyristorlaststrom kann unmittelbar auch größere Relais oder netzgespeiste Lasten schalten. Meist sind diese Optokoppler mit Triacs ausgeführt und können daher direkt die Netz-Wechselspannung schalten.

Siehe auch: Fotohalbleiter, Liste elektronischer Bauteile