Thyristor là gì? Một số đặc điểm khi sử dụng Thyristor?

Mục lục

Thyristor là gì?

Thyristor (tên ghép từ Thyratron và Transistor) được cấu tạo từ 4 lớp bán dẫn P-N-P-N , có các điện cực ra Anode (A), Cathode (K) và điện cực điều khiển (G).

Khi nối Anode với cực “+” và Cathode với cực “-” của nguồn một chiều, J1 và J3 được phân cực thuận và J2 phân cực nghịch. Kết quả là gần như toàn bộ điện thế nguồn đặt lên lớp tiếp xúc J2. Nếu tác động vào cực G một điện thế dương so với K (tín hiệu xung kích) thì Thysistor nhận năng lượng đủ lớn của điện trường tổng cộng. Các điện trường này sẽ ion hóa các nguyên tử bán dẫn, tạo ra các điện tử mới (thứ cấp). Các điện tử thứ cấp nhận năng lượng và gây ion hóa tiếp theo. Kết quả là một thác lũ điện tử được tạo ra trong lớp tiếp xúc J2 và chảy vào N1, sau đó qua P1 để tới cực A tạo thành dòng qua Thyristor. Thyristor làm việc trong chế độ này là chế độ mở, có điện trở thuận nhỏ và dòng dẫn I lớn.

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).

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.