19002029

Thyristor là gì

Thyristor là gì

Thyristor là gì ? Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động của thyristor

Trong bài viết trước Worldtech Solar đã chia sẻ cho các bạn một số bài viết hay và hữu ích như :

Công thức tính tiết diện dây dẫn điện 3 pha

Bộ chuyển đổi quang điện là gì…

Loạt bài này mình sẽ trình bày các vấn đề khái niệm thyristor là gì ?  Những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt động. Đặc tuyến, các thông số kỹ thuật của từng loại thyristor . Hãy cùng tìm hiểu sau loạt bài dưới đây nhé.

Thyristor là 1 con đi ốt có điều khiển được ghép bởi 2 transistor 1 thuận và 1 nghịch. Khi có điện cấp cho chân mồi thì nó dẫn, và khi bị ngưng câp điện toàn mạch thì nó ngắt và trở về trạng thái ngưng dẫn.

Thyristor tiếng anh là Silicon Controlled Rectifier = Thyristor

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thyristor nhé.

1. Cấu tạo của thyristor

Thyristor bao gồm bốn lớp bán dẫn P-N ghép xen kẽ và được nối ra ba chân:

A : anode : cực dương
K : Cathode : cực âm
G : Gate : cực khiển (cực cổng)

Thyristor có thể xem như  tương đương hai BJT gồm một BJT loại NPN và một BJT loại PNP ghép lại như hình vẽ sau:

Thyristor là gì

2. Nguyên lý hoạt động của Thyristor

Thyristor là gì

Trường hợp cực G để hở hay VG = OV

Khi cực G và V = OV có nghĩa là transistor T1 không có phân cực ở cực B nên T1 ngưng dẫn. Khi T1ngưng dẫn IB1 = 0, IC1 = 0 và T2 cũng ngưng dẫn. Như vậy trường hợp này Thyristor không dẫn điện được, dòng điện qua Thyristor là IA = 0 và VAK ≈ VCC.

Tuy nhiên, khi tăng điện áp nguồn VCC lên mức đủ lớn là điện áp VAK tăng theo đến điện thế ngập VBO(Beak over) thì điện áp VAK giảm xuống như diode và dòng điện IA tăng nhanh. Lúc này Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn điện, dòng điện ứng với lúc điện áp VAK giảm nhanh gọi là dòng điện duy trì IH(Holding). Sau đó đặc tính của Thyristor giống như một diode nắn điện.

Trường hợp đóng khóa K: VG = VDC – IGRG, lúc này Thyristor dễ chuyển sang trạng thai dẫn điện. Lúc này transistor T1 được phân cực ở cực B1 nên dòng điện IG chính là IB1  làm T1 dẫn điện, cho ra IC1 chính là dòng điện IB2 nên lúc đó I2 dẫn điện, cho ra dòng điện IC2 lại cung cấp ngược lại cho T1 và IC2 = IB1.

Nhờ đó mà Thyristor sẽ tự duy trì trạng thái dẫn  mà không cần có dòng IG liên tục.

IC1 = IB2    ; IC2 = IB1

Theo nguyên lý này dòng điện qua hai transistor sẽ được khuếch đại lớn dần và hai transistor chạy ở trạng thái bão hòa. Khi đó điện áp VAK giảm rất nhỏ (≈ 0,7V) và dòng điện qua Thyristor là:

Thyristor là gì

Thực nghiệm cho thấy khi dòng điện cung cấp cho cực G càng lớn thì áp ngập càng nhỏ tức Thyristor càng dễ dẫn điện.

+ Trường hợp phân cực ngược Thyristor.

Phân cực ngược Thyristor là nối A vào cực âm, K vào cực dương của nguồn VCC. Trường hợp này giống như diode bị phân cự ngược. Thyristor sẽ không dẫn điện mà chỉ có dòng rỉ rất nhỏ đi qua. Khi tăng điện áp ngược lên đủ lớn thì Thyristor sẽ bị đánh thủng và dòng điện qua theo chiều ngược. Điện áp ngược đủ để đánh thủng Thyristor là VBR. Thông thường trị số VBR và VBO  bằng nhau và ngược dấu.

3. Các thông số kỹ thuật thyristor

Dòng điện thuận cực đại: 

là trị số lớn nhất dòng điện qua mà Thyristor có thể chịu đựng liên tục. Nếu quá trị số này Thyristor bị hư. Khi Thyristor đã dẫn điện VAK khoảng 0,7V nên dòng điện thuận qua có thể tính theo công thức:

Thyristor là gì

Điện áp ngược cực đại: 

Đây là điện áp ngược lớn nhất có thể đặt giữa A và K mà Thyristor chưa bị đánh thủng. Nếu vượt qua trị số này Thyristor sẽ bị phá hủy. Điện áp ngược cực đại của Thyristor thường khoảng 100V đến 1000V.

Dòng điện kích cực tiểu: IGmin : 

Để Thyristor có thể dẫn điện trong trường hợp điện áp VAK thấp thì phải có dòng điện kích cho cực G của Thyristor. Dòng IGmin là trị số dòng kích nhỏ nhất đủ để điều khiển Thyristor dẫn điện và dòng IGmin có trị số lớn hay nhỏ tùy thuộc công suất của Thyristor, nếu Thyristor có công suất càng lớn thì IGmin phải càng lớn. Thông thường IGmin từ 1mA đến vài chục mA.

Thời gian mở Thyristor:

 Là thời gian cần thiết hay độ rộng của xung kích để Thyristor có thể chuyển từ trạng thái ngưng sang trạng thái dẫn, thời gian mở khoảng vài micrô giây.

Thời gian tắt:

Theo nguyên lý Thyristor sẽ tự duy trì trạng thái dẫn điện sau khi được kích. Muốn Thyristor đang ở trạng thái dẫn chuyển sang trạng thái ngưng thì phải cho IG = 0 và cho điện áp VAK = 0. để Thyristor có thể tắt được thì thời gian cho VAK = OV phải đủ dài, nếu không VAK tăng lên cao lại ngay thì Thyristor sẽ dẫn điện trở lại. Thời gian tắt của Thyristor khoảng vài chục micrô giây.

Trên đây là một số thông tin hữu ích về thuyristor mà Điện sử dụng từ năng lượng mặt trời Worldtech Solar chia sẻ cho các bạn. Chúc các bạn thành công !

 

 

 

error: Hãy Tôn Trọng Bản Quyền