1. 1.2. Tiristor - Thyristor (silicon-controlled rectifier - SCR) 1.Nguyªn lÝ cÊu t¹o 2.§Æc tÝnh, th«ng sè 3.KÕt cÊu 4.Më tiristor 5.Khãa tiristor 6.KiÓm tra

2. 1. Nguyªn lÝ cÊu t¹o CÊu t¹o tõ bèn chÊt b¸n dÉn ®Æt liªn tiÕp nhau. NÕu ®Æt ®iÖn ¸p ngoµi vµo trong c¸c tiÕp gi¸p trªn cã mét tiÕp gi¸p ng­îc U AK >0 cã J 2 ng­îc U AK <0 cã J 1, J 3 ng­îc C¶ hai tr­êng hîp nµy ®Òu kh«ng dßng ®iÖn. Muèn cã dßng ®iÖn ch¹y qua pn cÇn cã dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn (xo¸ ®i mét cÆp b¸n d©n nµo ®ã) CÊu t¹o p - n cña tiristor A J1J1 J2J2 J3J3 K p1p1 n1n1 p2p2 n2n2

3. Nguyªn lÝ lµm viÖc lo¹i ®iÒu khiÓn tõ anod §­a thªm mét cùc G (gate) vµo n 1 Khi cã ®iÖn tr­êng U AK >0, cã dßng ®iÖn i AG cÆp b¸n dÉn p 1, n 1 thµnh d©y dÉn, khi ®ã A coi nh­ ®­îc ®Æt trùc tiÕp vµo p 2, khi ®ã xuÊt hiÖn dßng i AK Khi ®· cã dßng i AK, dßng ®iÒu khiÓn kh«ng cßn ý nghÜa n÷a. C¸c chÊt b¸n dÉn p,n chØ trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu khi ng­ng dßng ®iÖn K p1p1 p2p2 n1n1 n2n2 A G a) J1J1 J2J2 J3J3 i AG i AK

4. Nguyªn lÝ lµm viÖc lo¹i ®iÒu khiÓn tõ Katod §­a thªm mét cùc G (gate) vµo p 2 Khi cã ®iÖn tr­êng U AK >0, cã dßng ®iÖn i GK cÆp b¸n dÉn p 2, n 2 thµnh d©y dÉn, khi ®ã K coi nh­ ®­îc ®Æt trùc tiÕp vµo n 1, khi ®ã xuÊt hiÖn dßng i AK Khi ®· cã dßng i AK, dßng ®iÒu khiÓn kh«ng cßn ý nghÜa n÷a. C¸c chÊt b¸n dÉn p,n chØ trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu khi ng­ng dßng ®iÖn A K G p2p2 p1p1 n1n1 n2n2 b) T1T1 T2T2 K p1p1 p2p2 n1n1 n2n2 A G J1J1 J2J2 J3J3 i GK i AK a) c) + _ +

5. 2. §Æc tÝnh vµ th«ng sè §Æc tÝnh cã d¹ng nh­ h×nh bªn Th«ng sè: Cã c¸c th«ng sè nh­ diod ®· nãi ë trªn C¸c th«ng sè riªng cña tiristor I TG – dßng ®iÖn tù gi÷; t m, t k – thêi gian më, khãa tiristor, t CM = t m + t K U ®k, i ®k - ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn dU/dt, di/dt - giíi h¹n tèc ®é biÕn thiªn ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn + _ U I + _ 1 3 4 2 I G3 >I G2 >I G1 > 0 U BO UNUN U AK I TG

6. So s¸nh tiristor víi c¸c linh kiÖn b¸n dÉn c«ng suÊt kh¸c ¦u ®iÓn chÝnh cña tiristor lµ cã mËt ®é dßng ®iÖn cao, tæn hao nhá Nh­îc ®iÓm: tèc ®é chuyÓn m¹ch chËm, tÇn sè lµm viÖc thÊp

7. 3. KÕt cÊu §Æc ®iÓm kÕt cÊu c¬ b¶n cña tiristor lµ dÉn nhiÖt ra ngoµi nhanh nhÊt. KÕt cÊu tiristor cã d¹ng nh­ h×nh T3

9. SCR

10. 4. Më tiristor §Þnh nghÜa viÖc më tiristor lµ chuyÓn nã tõ tr¹ng th¸i kh«ng dßng ®iÖn sang tr¹ng th¸i cã dßng ®iÖn. §iÒu kiÖn cã dßng ®iÖn ch¹y qua tiristor Muèn cã dßng ®iÖn ch¹y qua tiristor ph¶i ®¸p øng hai ®iÒu kiÖn: Cã ®iÖn ¸p U AK >0; Cã dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn i GK  0

11. Trong m¹ch ®iÖn mét chiÒu, tiristor ®­îc më dÔ dµng, cßn trong m¹ch xoay chiÒu viÖc më tiristor phøc t¹p h¬n do ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn thõ¬ng xuyªn ®æi chiÒu Mét sè s¬ ®å më tiristor trong m¹ch xoay chiÒu M§K U1U1 U1U1 U1U1 Më tiristor b»ng ®iÖn ¸p anod Më tiristor b»ng nguån phô §iÒu khiÓn b»ng m¹ch §K K K UpUp a) b) c) U,i t t t

12. 5. Kho¸ tiristor §Þnh nghÜa viÖc kho¸ tiristor lµ chuyÓn tõ tr¹ng th¸i cã dßng ®iÖn vÒ tr¹ng th¸i kh«ng dßng ®iÖn (hay pn trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu) §iÒu kiÖn ®Ó kho¸ tiristor lµ ph¶i ®­a dßng ®iÖn ch¹y qua nã vÒ 0 Cã thÓ hiÓu vÒ ®iÒu kiÖn nµy lµ ®Æt mét ®iÖn ¸p ng­îc trùc tiÕp trªn hai ®Çu U AK <0, tiristor ®­îc kho¸. ViÖc ®Æt ®iÖn ¸p ng­îc nh­ thÕ kh«ng ph¶i khi nµo còng thuËn tiÖn, do ®ã cã mét sè c¸ch kho¸ nh­ sau:

13. Mét sè s¬ ®å kho¸ tiristor trong m¹ch mét chiÒu Trong m¹ch ®iÖn xoay chiÒu tiristor tù kho¸ do dßng ®iÖn tù ®éng ®æi chiÒu theo ®iÖn ¸p, khi dßng ®iÖn b»ng 0 tiristor tù kho¸. Mét sè s¬ ®å kho¸ tiristor trong m¹ch mét chiÒu ITIT ININ Hë m¹ch dßng ®iÖn Ng¾n m¹ch tiristor T¹o dßng ch¹y ng­îc tiristor víi I T +I N =0 a) b) c)

14. Mét sè s¬ ®å m¹ch kho¸ tiristor b»ng m¹ch ®iÖn phô T1T1 C L U1 Ud + D0D0 T1T1 C L ZdZd U1U1 UdUd IdId D0D0 T1T1 C L D0D0 UdUd IdId ZdZd U1U1

15. f. d. e. + - c. a. + - T1T1 T2T2 C L D1D1 ZdZd UdUd IdId T3T3 C L ZdZd UdUd IdId L2L2 D0D0 T4T4 T5T5 CU1U1 b. + - T1T1 T2T2 U1U1 U1U1 L2L2 T1T1 T3T3 T2T2 IdId ZdZd D0D0 UdUd D0D0

16. T1T1 T2T2 C L D1D1 ZdZd UdUd IdId U1U1 D0D0 A B + ININ ITIT +

17. 6. Kiểm tra sơ bộ B­íc 1: Kiểm tra bằng đång hå v¹n n¨ng §Ó thang ®iÖn trë ®o lín nhÊt:  A víi  K (®æi ®Çu que ®o) cã ®iÖn trë    A víi G (®æi ®Çu que ®o) cã ®iÖn trë  .  K víi G (®æi ®Çu que ®o) cã ®iÖn trë (5 - 20)  §­îc nh­ thÕ nµy cã thÓ m¾c tiristor vµo m¹ch B­íc 2. KiÓm tra ®iÒu khiÓn Dïng c¸c m¹ch a, b ë môc 4 ®Ó kiÓm tra tiristor

18. VÝ dô m¹ch kiÓm tra Tiristor ®­îc m¾c vµo l­íi ®iÖn xoay chiÒu nh­ c¸c h×nh vÏ d­íi. §iÒu kiÖn ®­îc phÐp m¾c tiristor vµo m¹ch: U N >2. U ~ Khi kho¸ K hë tiristor kho¸ ®Ìn kh«ng s¸ng Khi kho¸ K ®ãng tiristor dÉn ®Ìn s¸ng 1/4 c«ng suÊt U~ K UpUp K § §

19. 7. Diod Shockley (cïng hä ®Æc tÝnh cßn cã SUS - SiliconUnilateral Switch) Diod Shockley cã cÊu t¹o bèn chÊt b¸n dÉn nh­ tiristor nh­ng kh«ng cã cæng ®iÒu khiÓn. Ng­êi ta chÕ t¹o linh kiÖn nµy cã ®Ønh ®Æc tÝnh phi tuyÕn ë gãc phÇn t­ thø nhÊt nhá. Linh kiÖn nµy gièng diod æn ¸p lµ chóng cho dßng ®iÖn ch¹y qua khi ®iÖn ¸p v­ît mét ng­ìng nµo ®ã. Khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua råi, diod shockley cã sôt ¸p b»ng 0 A J1J1 J2J2 J3J3 K p1p1 n1n1 p2p2 n2n2 U I U BO UNUN - + - +