🔌 싸이리스터(SCR)란 무엇인가?

전력을 “켜고 끄는 스위치”이자 “전력을 조절하는 밸브”

싸이리스터(Thyristor, SCR)는
교류(AC) 전력을 제어하기 위해 사용하는 전력용 반도체 소자다.

• 다이오드처럼 한 방향으로만 전류가 흐르고
• 트랜지스터와 달리 한 번 켜지면 스스로 꺼지지 않는다

이 독특한 성질 때문에
전력 제어, 히터, 모터, 정류 회로 등에 널리 사용된다.

 

 

 

회로 구성 요소

• Anode (A) : 전류가 들어오는 쪽
• Cathode (K) : 전류가 나가는 쪽
• Gate (G) : 싸이리스터를 켜는 제어 단자
• AC 전원
• 부하(저항, 히터, 모터 등)

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⚙️ 싸이리스터의 동작 원리 (아주 쉽게)

싸이리스터의 핵심 질문은 이거야:

“언제 켜지고, 언제 꺼지느냐?”

① 기본 상태 (OFF)

• 애노드가 +여도
• 게이트 전류가 없으면 OFF
• 전류가 흐르지 않음

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② 게이트에 전류를 주면 (ON!)

• Gate에 **짧은 전류 펄스(Ig)**를 주면
• 내부 PNPN 구조가 활성화
• 전류가 흐르기 시작

👉 이 순간을 **점호(Firing)**라고 한다.

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③ 중요한 특징: 래칭(Latching)

싸이리스터는 여기서 끝이 다르다.

❗ 한 번 켜지면, 게이트를 떼도 계속 켜져 있다

• Gate는 켜는 역할만
• 끄는 역할은 못 함

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④ 그럼 언제 꺼질까?

싸이리스터는 전류가 0이 될 때만 OFF 된다.

• 교류 회로에서는?
  • 전압이 **0을 지나 음(-)**으로 바뀔 때
  • 자연스럽게 전류 = 0
  • → 자연 소호(Natural Commutation)

 

📈 파형으로 이해하면 훨씬 쉽다

 

• 입력 전압: 사인파
• 각도 α에서 게이트 전류 인가
• 그 순간부터 π까지 전류 흐름
• 다음 주기에서 다시 OFF → 다시 점호 필요

👉 그래서 SCR는 전력 조절이 가능하다.

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🎚️ 왜 점호각(α)이 중요할까?

• α가 작다 → 일찍 켜짐 → 전류 많이 흐름 → 전력 큼
• α가 크다 → 늦게 켜짐 → 전류 적게 흐름 → 전력 작음

즉,

싸이리스터는 “언제 켜느냐”로 전력을 조절한다

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🧠 싸이리스터 vs 다른 소자 (간단 비교)

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🏭 실생활에서는 어디에 쓰일까?

✔ 전력 제어

• 전기 히터 온도 조절
• 산업용 가열로

✔ 모터 제어

• 소형 AC 모터 속도 제어
• 소프트 스타터

✔ 전력 변환

• 제어형 정류기
• DC 전원 장치

✔ 조명

• 구형 조광기(디머 스위치)

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⚠️ 안전·화재 관점 한마디

• 한 번 켜지면 계속 도통 → 과전류 지속 위험
• 방열 설계 매우 중요
• 정격 초과 시 소손 → 아크 → 화재 위험

그래서:

• 퓨즈
• 차단기
• 방열판
  과 함께 사용한다.

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🔑 한 줄 요약 

싸이리스터(SCR)는 게이트로 켜지고 전류가 0이 될 때까지 꺼지지 않는 전력용 스위치로, 점호각 제어를 통해 교류 전력을 조절하는 데 사용된다.