થાયરિસ્ટર : થાયરેટ્રૉનને મળતું આવતું પાવર-સ્વિચિંગ અને નિયંત્રણ માટેનું ઉપકરણ. ઇલેક્ટ્રિક પાવરના નિયંત્રણ માટે આધુનિક સાધન તરીકે થાયરિસ્ટરનો ઉપયોગ વધતો રહ્યો છે. તેની લાક્ષણિકતા અને કાર્યપદ્ધતિ ગૅસટ્યૂબ થાયરેટ્રૉન જેવી છે.
આકૃતિ 1 : થાયરિસ્ટર સંજ્ઞાત્મક ચિત્રણ
થાયરિસ્ટરનું પહેલવહેલું નિર્માણ અમેરિકાની બેલ કંપનીએ ઈ. સ. 1957માં કર્યું ત્યારબાદ તેમાં અનેક ફેરફારો કરી તેનો ઉપયોગ એન્જિનિયરિંગનાં જુદાં જુદાં ક્ષેત્રે સતત વધતો રહ્યો. પાવર સ્વિચિંગનાં આ પ્રકારનાં બધાં ઉપકરણોના જૂથને હવે ‘થાયરિસ્ટર’ કહેવાય છે.
આકૃતિ 2 : થાયરિસ્ટર દ્વારા 1–f પરની મોટરનું ગતિનિયંત્રણ
Ra = મોટરવીજ પ્રતિરોધ
La = મોટરવીજ પ્રતિકારિતા
થાયરિસ્ટરમાં મુખ્યત્વે સિલિકોન અર્ધવાહકનો ઉપયોગ થાય છે. થાયરિસ્ટરના જૂના નમૂનાઓ આ કારણે ‘સિલિકોન કંટ્રોલ રૅક્ટિફાયર’(SCR)ના નામે જાણીતા હતા.
આકૃતિ 3 : થાયરિસ્ટર દ્વારા –3f પરની મોટરનું ગતિનિયંત્રણ
Ra = મોટરવીજ પ્રતિરોધ
La = મોટરવીજ પ્રતિકારિતા
શરૂઆતમાં બહુ ઓછા વ્યાપમાં સિલિકોન રૅક્ટિફાયર મળતા હતા; પરંતુ હવે તે વ્યાપક પ્રમાણમાં મળે છે. હાલ તે 10 KV વીજદબાણ અને 500 A વીજપ્રવાહ સુધી મળી શકે છે. તેની ક્ષમતા 5 મેગાવૉટ પાવર સુધીની હોય છે. આ ઇલેક્ટ્રિક પાવર સાધનનું સ્વિચિંગ બહુ ઓછા વીજદબાણ અને વીજપ્રવાહ વાપરતા ઉપકરણથી થઈ શકે છે જે મોટી નિયંત્રણક્ષમતાનું ઉદાહરણ પૂરું પાડે છે. થાયરિસ્ટર ઓછી જગ્યા રોકતું, ચુસ્ત, વિશ્વસનીય અને ઓછો શક્તિવ્યય કરતું સાધન છે.
થાયરિસ્ટરમાં ચાર થર (layers) અને ત્રણ કે તેથી વધુ જંક્શન હોય છે.
તેની આંતરિક રચનાને લીધે ચોક્કસ વીજદબાણે તે સહેલાઈથી ચાલુ-બંધ સ્થિતિમાં મૂકી શકાય છે. તેની આ મુખ્ય લાક્ષણિકતાને ‘સ્વિચિંગ’ કહેવાય છે. આ ‘સ્વિચિંગ’ લાક્ષણિકતા ઉપરાંત મોટી વીજશક્તિને સંભાળવાની ક્ષમતાનો ઉપયોગ વીજશક્તિના સમાવર્તન/અધિમિશ્રણ (modulation) અને નિયંત્રણમાં બહોળા પ્રમાણમાં થાય છે. વળી તેમાં બધા ભાગો સ્થિર હોય છે, તેની સ્વિચ(ચાલુ-બંધ)નો સમય ઘણો ઓછો હોય છે અને શૂન્યભાર કે પૂર્ણભાર પર હોય ત્યારે શક્તિવ્યય ઓછો હોય છે. આ બધાં કારણોસર થાયરિસ્ટરનો ઉપયોગ અહીં દર્શાવેલ કાર્યો માટે સવિશેષ થાય છે : (1) AC અને DC ઇલેક્ટ્રિક મોટરોના ગતિનિયમન માટે; (2) તાપમાન અને પ્રકાશના નિયમન માટે; (3) AC અને DC સર્કિટ બ્રેકર્સ માટે; (4) ચલ આવૃત્તિ ડીસી-એસી ઇન્વર્ટર માટે; (5) ચલ દબાણ ડીસી-ડીસી કન્વર્ટર માટે; (6) ચલ આવૃત્તિ એસી-એસી કન્વર્ટર માટે, (7) ચલ દબાણ એસી-ડીસી રૅક્ટિફાયર માટે.
જગદીશભાઈ કાશીભાઈ ચૌહાણ
ઉમંગ ભટ્ટ