I tiristori sono dispositivi elettronici a 4 strati in grado di controllare la corrente di un circuito. A questi 4 strati sono collegati 3 terminali (conduttori che collegano il tiristore al circuito) e sono il gate, il catodo e l'anodo. I tiristori SCR sono attivati solo se la corrente è applicata al gate.
In un tiristore SCR è detta tensione breakover il valore della tensione tra anodo e catodo oltre il quale si ha conduzione diretta.
Il funzionamento di un tiristore è molto simile a quello di un diodo.
Ogni strato del tiristore è un semiconduttore drogato con drogaggi alterni (l'anodo e il catodo sono sempre drogati in maniera opposta).
Un tiristore SCR può funzionare in 3 modi diversi in base a come è applicata la tensione:
- Modalità di conduzione in avanti
In questa modalità il dispositivo è nello stato ON e la si può avere in due modi: Applicando una tensione positiva al gate oppure portando la tensione tra anodo e catodo oltre la tensione di breakover.
A questo punto il tiristore è in conduzione anche se la tensione applicata al gate si interrompe. Per poterlo spegnere bisogna portare la corrente al di sotto di un certo valore detto corrente di mantenimento.
- Modalità di blocco in avanti
Il dispositivo è nello stato OFF e avviene quando è applicata una tensione positiva all'anodo e negativa al catodo e nessuna tensione nel gate. In questo modo le tre giunzioni comprese tra gate e anodo saranno polarizzate diversamente, la prima (J1) e la terza (J3) direttamente mentre quella centrale sarà inversa (J2).
Dato che la giunzione centrale ha polarizzazione inversa, impedirà alla corrente delle altre due giunzioni di disperdersi, quindi J2 assume un'alta resistenza. A causa di questa resistenza alta il dispositivo si trova in stato di spegnimento.
- Modalità di blocco inverso
Il dispositivo di trova nello stato OFF ed è sostanzialmente la modalità d blocco in avanti. L'unica differenza è che la tensione applicata è negativa all'anodo e positiva al catodo