HOTLINE: 093.776.9093Mục lục
Thyristor là gì?
Thyristor là một loại bán dẫn điều khiển được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử và điện lực để kiểm soát và điều chỉnh dòng điện. Thyristor hoạt động như một công tắc điện tử, cho phép dòng điện chảy qua khi nhận được một tín hiệu điều khiển.
Cấu tạo cơ bản của thyristor:
- Bốn lớp bán dẫn: Thyristor thường có bốn lớp bán dẫn, xen kẽ giữa P (dương) và N (âm) theo trình tự P-N-P-N.
- Ba chân kết nối: Anode (A), Cathode (K), và Cổng (G hoặc Gate).
Khi áp dụng một tín hiệu điện áp nhỏ tại cổng (Gate), thyristor sẽ chuyển từ trạng thái không dẫn (OFF) sang trạng thái dẫn (ON), và dòng điện sẽ chảy từ anode đến cathode. Một khi thyristor đã được kích hoạt, nó sẽ tiếp tục ở trạng thái dẫn cho đến khi dòng điện qua nó giảm xuống mức thấp nhất nào đó hoặc khi điện áp giữa anode và cathode bị đảo ngược.
Thyristor có nhiều ứng dụng, bao gồm:
- Điều chỉnh tốc độ động cơ: Bằng cách thay đổi thời gian kích hoạt của thyristor, người ta có thể kiểm soát tốc độ của động cơ điện.
- Bộ điều chỉnh điện áp: Được sử dụng trong các ứng dụng cần điều chỉnh điện áp một cách chính xác.
- Ứng dụng biến tần: Thyristor được sử dụng để chuyển đổi điện áp AC sang DC và ngược lại.
- Bảo vệ và kiểm soát điện lực: Trong các hệ thống truyền tải và phân phối điện.
Thyristor là một thành phần quan trọng trong nhiều thiết bị và hệ thống điện tử và điện lực hiện đại.
Để đưa Thyristor về trạng thái cấm (khóa), cần tiến hành theo 2 cách sau:
- Giảm dòng I xuống giá trị duy trì dẫn.
- Đảo chiều thế phân áp U hoặc tạo thế phân cực ngược cho Thyristor (Chỉ áp dụng được với tải thuần trở, còn với tải cảm thì không thể được).
Cấu tạo Thyristor
Thyristor có cấu tạo đặc biệt, bao gồm bốn lớp bán dẫn xen kẽ với nhau, tạo thành ba khớp p-n. Cấu trúc cụ thể của một thyristor tiêu biểu sẽ là: P-N-P-N. Dưới đây là mô tả cơ bản về cấu tạo và hoạt động của một thyristor:
- Cổng (Gate): Đây là điểm mà một tín hiệu điều khiển được áp dụng để “đánh lửa” thyristor, chuyển nó từ trạng thái không dẫn (tắt) sang trạng thái dẫn (bật).
- Ánốd (Anode): Khi thyristor đóng, dòng điện sẽ đi qua từ ánốd tới catốt.
- Catốt (Cathode): Điểm này là nơi dòng điện ra khỏi thyristor.
- Ba khớp P-N: Như đã nói ở trên, có ba khớp p-n trong cấu trúc P-N-P-N của thyristor.
- Khoảng trở ngại: Khi thyristor ở trạng thái tắt, một khoảng trở ngại tồn tại giữa ánốd và catốt, ngăn không cho dòng điện chảy qua. Khi một tín hiệu đủ mạnh được áp dụng lên cổng, khoảng trở ngại này sụp đổ và thyristor chuyển sang trạng thái dẫn.
Một số đặc điểm cần lưu ý khi sử dụng Thyristor
Mỗi loại Thyristor chế tạo có các đặc trưng khác nhau, cần lựa chọn loại thích hợp với yêu cầu sử dụng:
Dòng điện định mức In: (tùy loại) ~A ¸ 1000A.
– Dòng điện rò ~mA.
– Điện áp ngược cực đại Uin (max): (tùy loại) vài trăm Volt ¸ vài kV.
– Dòng điện điều khiển IG. – Tốc độ tăng dòng điện dI/dt: A/ms.
– Tốc độ tăng điện áp dV/dt: V/ms.
– Thời gian khóa: vài chục ms.
– Thời gian mở: vài ms.
– Quá trình chuyển từ mở sang cấm không xảy ra tức thời. Nếu khi Thyristor chưa cấm hẳn mà đã xác lập thế U để UA-K dương, sẽ làm đoản mạch nguồn và hỏng Thyristor.
Triac là gì?
Triac là dụng cụ tương đương với 2 Thyristor song song ngược chiều nhau có chung một cực điều khiển. Do làm việc với cả nguồn phân cực dương và âm, khái niệm Anode và Cathode của Triac không phù hợp. Được quy ước sử dụng ký hiệu T2 (hoặc B2) và T1 (hoặc B1) cho các cực ngõ ra và cực điều khiển G ở gần T1.
Cấu trúc bán dẫn của Triac có thể mô tả bằng 2 cấu trúc 4 lớp tiếp xúc bán dẫn Ta và Tb. Trong trường hợp nối T2 với nguồn “+” và T1 với nguồn ”-“, G với “+”, nửa Ta của Triac làm việc như một Thyristor thông thường. Nếu phân cực nguồn ngược lại, điện tử từ N3 sẽ phóng vào P2, gây ra quá trình thác lũ do va chạm làm dẫn Tb.
Khác với Thyristor, Triac có thể làm việc với điện thế điều khiển âm và không đổi trạng thái khi đảo cực nguồn thế nuôi.
Kết luận
Hy vọng qua bài post trên, mang lại nhiều kiến thức về Thyristor và Triac đến các bạn. Hẹn bạn tại các bài viết tiếp theo!
Đọc tiếp: