Thyristor là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thyristor như thế nào?

Thyristor ta có thể hiểu đơn giản nó 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 (Silicon Controlled Rectifier = Thyristor)

1. Cấu tạo

 

Thyristor 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:

2. Nguyên lý hoạt động

+ Trường hợp cực G để hở hay VG = OV

Khi cực G và VG  = OV có nghĩa là transistor T1 không có phân cực ở cực B nên T1 ngưng dẫn. Khi T1 ngưng 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:

 

 

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. Đặc tuyến

 

 

IG = 0   ; IG2 > IG1 > IG

 

5. Các thông số kỹ thuật 

 

Dòng điện thuận cực đại: Đây là trị số lớn nhất dòng điện qua mà Thyristor có thể chịu đựng liên tục, 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:

 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.

5. Ứng dụng của Thyristor: 

Trong mạch điện động cơ M là động cơ vạn năng, loại động cơ có thể dùng điện AC hay DC.

Dòng điện qua động cơ là dòng điện ở bán kỳ dương và được thay đổi trị số bằng cách thay đổi góc kích của dòng IG.

Khi Thyristor chưa dẫn thì chưa có dòng qua động cơ, diode D nắn điện bán kỳ dương nạp vào tụ qua điện trở R1 và biến trở VR. Điện áp cấp cho cực G lấy trên tụ C và qua cầu phân áp R2 – R3.

Giả sử điện áp đủ để kích cho cực G là VG = 1V và dòng điện kích IGmin = 1mA thì điện áp trên tụ C phải khoảng 10V. Tụ C nạp điện qua R1 và qua VR với hằng số thời gian là : T = (R1 + VR)C

Khi thay đổi trị số VR sẽ làm thay đổi thời gian nạp của tụ tức là thay đổi thời điểm có dòng xung kích IG sẽ làm thay đổi thời điểm dẫn điện của Thyristor tức là thay đổi dòng điện qua động cơ và làm cho tốc độ của động cơ thay đổi.

 Khi dòng AC có bán kỳ âm thì diode D và Thyristor đều bị phân cực nghịch nên diode ngưng dẫn và Thyristor cũng chuyển sang trạng thái ngưng dẫn.

LƯU Ý ĐƠN HÀNG
Chúng tôi chỉ nhận ship đơn hàng có giá trị tối thiểu 100.000đ đơn hàng nhỏ hơn quý khách vui lòng đến trực tiếp cửa hàng để giao dịch.
Ship cod hoặc chuyển khoản tuỳ quý khách lựa chọn tại phần đặt hàng, tuy nhiên địa chỉ phải rõ ràng là nhà riêng hoặc công ty, chi tiết để có thể định vị trên bản đồ... các địa chỉ không rõ ràng như bưu điện, uỷ ban... quý khách vui lòng thanh toán với hình thức chuyển khoản ngân hàng.
ĐỊNH NGHĨA SẢN PHẨM
- Sản phẩm chính hãng: Là những sản phẩm được đính kèm nhóm từ "chính hãng...", đây là những sản phẩm chính hãng như TI, ST, NS, ATMEL, AUK,... Chúng tôi khuyến khích khách hàng mua các sản phẩm này. Chất lượng sản phẩm tốt và không gặp phải rủi ro khi sử dụng.
- Các sản phẩm khác: Không đính kèm nhóm từ "chính hãng...": Đây có thể là những sản phẩm chính hãng nhưng chưa được cập nhật thông tin, hoặc là 1 sản phẩm like new, refubished, sản phẩm Trung Quốc, .... Việc sử dụng sản phẩm có thể gặp phải rủi ro nhỏ.
- Sản phẩm tháo máy: Là những sản phẩm đã qua sử dụng, trong 1 số trường hợp sẽ được tân trang lại để đảm bảo thẩm mỹ đến tay khách hàng. Việc sử dụng sản phẩm có thể gặp phải rủi ro nhỏ.
ĐỐI VỚI NHỮNG ĐƠN HÀNG COD BỊ HOÀN LẠI
Đối với những đơn hàng gửi COD (nhận hàng - thu tiền tại nhà) bị hoàn trả lại do lỗi chủ quan của khách hàng như khách hàng đổi ý không mua sản phẩm, đi vắng không nhận sản phẩm được, không nghe điện thoại từ nhân viên bưu chính,... thì chúng tôi sẽ từ chối gửi bằng hình thức COD cho quý khách từ những đơn hàng tiếp theo. Nếu quý khách vẫn có nhu cầu mua hàng qua dịch vụ chuyển phát xin vui lòng thanh toán 100% tiền hàng trước thông qua ngân hàng, sau khi nhận được tiền chúng tôi sẽ gửi hàng theo đơn hàng đã đặt.
THÔNG TIN SẢN PHẨM THAY ĐỔI
- ON Semiconductor mua lại Fairchild Semiconductor: Nhiều mã linh kiện chính hãng Fairchild sẽ chuyển sang logo ON

Các nội dung Hướng dẫn mua hàng viết ở đây