Von vielen Bauformen wird hier eine im oberen Leistungsbereich gezeigt, mit Durchmesser ca. 110 mm, einer Bauhöhe von ca. 36 mm, ca. 1600 g schwer, welche wie eine Tablette zwischen 2 Kühlkörper eingebaut wird, die dann durch Luft oder Wasser gekühlt die Verlustwärme des Bauteils - aus doch erheblichen Durchlass- und Schaltverlusten - abführen. Das hier gezeigte Bauteil ist (je nach Anwendung) in der Lage, in leitendem Zustand weit über 5.000 A Strom zu führen und in abgschalteten Zustand eine anliegende Spannung von ca. 2.500 V zu sperren. 

Der Übergang von Sperren zum Leiten erfolgt über einen Stromimpuls in den Zünd-Eingang (Gitter oder gate genannt) hinein zur Hilfskathode. Das Gitter ist hier der runde Kontaktstift und die Hilfskathode die Zunge an der Hauptkathode als Flachsteckeranschluss. Der Thyristor wird nur dann wieder sperrfähig, wenn durch äußere Maßnahmen der Strom in diesem Stromkreis
unterbrochen wurde z.B. durch Abtrennen der speisenden Stromquelle.

Das mittlere BILD rechts zeigt einen geöffneten Thyristor. Rechts unten ist das aktive Element 
zu sehen, hier noch abgedeckt durch die Kathodenplatte (im Bild unten links bereits entfernt).
Der linke obere Teil - wie ein aufgeklappter Deckel - ist die Kathode, versehen mit einer tiefen Nut, in der die isolierte Zündimpulsleitung von der Kontakstift-Durchführung zum federnden Anschlusspunkt in der Mitte verläuft. Die Kontaktierung erfolgt durch den zentralen Durchbruch in der Kathodenplatte hindurch.

Das untere BILD links zeigt die im Gehäuse aktive Thyristorscheibe, das eigentliche Halbleiter- Bauelement mit der verteilt angeordneten Gitter-Struktur. Die Kathodenplatte (links im Bild) mit ihren Ausparungen überdeckt diese so, dass die Gitterstrukturen nicht mit der Kathodenfläche kurzgeschlossen sind. Alle Kontakte zwischen Anode und Kathode werden erst durch mecha- nische Pressung der beiden externen Kühlkörper hergestellt, ohne die nicht einmal mit dem Ohm-Meter der Widerstand in Durchlass- oder Sperr-Richtung gemessen werden kann. In der Bildmitte oberhalb des äußersten Rings der Gitterstruktur ist ein schwarzer Punkt sichtbar, die Fehlerstelle dieses Bauelementes, die Ursache des Ausfalles einer größeren Elekro-Anlage. 

Das untere BILD rechts zeigt diese Fehlerstelle (D = ca. 2,5 mm) bereits stark vergrößert, das Halbleitermaterial der Thyristor-Tablette ist aufgeschmolzen, durchlegiert. In jedem Fall ist an dieser Stelle in einem leitfähigen "Stromkanal" eine Energiekonzentration aufgetreten, die den Legierungsvorgang eingeleitet hat. Aus der Art und insbesondere Lage solcher Fehlerstellen 
kann in vielen Fällen dann unter Beachtung aller Randbedingungen auf die eigentliche Fehler-  ursache geschlossen werden d.h. der Bereich der ansteuernden Elektronik kann eingegrenzt werden, in dem - meistens leider sehr aufwendig - nach Unregelmäßigkeiten zu suchen ist. 

Die praktische Erfahrung hat gezeigt, dass die Ursachen für Thyristor-Ausfälle nahezu immer
im umgebenden Equipment zu suchen sind; nur etwa einer von 1000 schadhaften Thyristoren wurde aus "inneren Gründen" defekt. Das Bauelement ist also kein Verschleiß-Artikel!

Vorgang:           Thyristorschaden und Anlagenstillstand 
Ursache:           (nach hohem messtechnischen Aufwand) Konzeptfehler im Ansteuerbereich 
Maßnahmen:    Änderungen im Ansteuerverfahren der Thyristoren

Die Information im "Bild des Monats" soll an Beispielen aufzeigen, welche nachhaltigen Folgen oft unbeachtete Ereignisse nach sich ziehen und wie meist unbedeutende Ursachen zu immensen Sachschäden, Betriebsunterbrechungen und auch zur Gefahr für Leib und Leben führen. Die Fotos und Texte dieser Serie unterliegen dem COPYRIGHT. Eine Verwendung durch Dritte darf erst nach schriftlicher Bestätigung erfolgen.