Bài giảng Điện tử công suất: Chương 1

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

LINH KUỆỆN ðIN ðIỆỆN TN TỬỬ CÔNG SU LINH KU

CÔNG SUẤẤTT

oo LINH KIỆN ðIỆN TỬ CÔNG SUẤT LINH KIỆN ðIỆN TỬ CÔNG SUẤT

1.1. ðặcðặc tínhtính củacủa côngcông tắctắc bánbán dẫndẫn

suất Diode côngcông suất

2.2. Diode

(cid:1) Các linh kiện công suất giao hoán có những đặc tính sau: • Tốc độ giao hoán nhanh. • Giảm thiểu công suất tiêu tán. • Cho phép điều khiển các tải nặng (dòng tải lớn

hay điện trở tải nhỏ).

suất Transistor côngcông suất

3.3. Transistor

4.4. HọHọ Thyristor Thyristor

• Có gắn các bộ vi xử lý, vi điều khiển hoặc PLC. • Các linh kiện công suất giao hoán thông dụng

5.5. TổngTổng kếtkết

là: Diode,Transistor, Mosfet, SCR, TRIAC, GTO, SCS, IGBT, MCT…

11:33 AM 11:33 AM

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0)

(cid:1) Do tính chất của chất bán dẫn nên khi

v,i

chịu tác động của xung kích, dạng sóng ngõ

Hiệu điện thế V

Dòng điện I

ra có dạng như ở hình (cid:1) Đặc tuyến giao hoán được biểu diễn từ

toff

tswon

trạng thái tắt (off) sang trạng thái dẫn (on)

và từ trạng thái dẫn (on) sang trạng thái

ngưng (off)

11:33 AM 11:33 AM

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0)

v,i

Hiệu điện thế V

Dòng điện I

toff

tswon

ton

11:33 AM 11:33 AM

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0)

v,i

Hiệu điện thế V

Dòng điện I

Chọn t=0

Hiệu điện thế V

Dòng điện I

toff

tswon

ton

tswoff

tswon

ton

tswoff

toff

Vv =

−

i =

swon

  

  

11:33 AM 11:33 AM

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0)

v,i

pon=0

pswoff

poff=0

pswon

Công suất p

Dòng điện I

Chọn t=0

Hiệu điện thế V

toff

tswon

ton

tswoff

toff

tswon

ton

tswoff

−

= Vv

i =

−

swon

  

  

swon

  

     

  

11:33 AM 11:33 AM

1010

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0)

(cid:1) Năng lượng thất thoát trong thời gian

v,i

swon

pdt

VIt

Hiệu điện thế V

swon

1 6

khởi dẫn bằng: ∫ (cid:1) Năng lượng thất thoát trong thời gian

Dòng điện Ir

swoff

pdt

VIt

swoff

∫

tswon

ton

toff

1 6

khởi ngưng: (cid:1) Năng lượng thất thoát tổng cộng trong

( tVI

)

swon

swoff

swon

swoff

chu kỳ giao hoán bằng:

1 6

11:33 AM 11:33 AM

1111

11:33 AM 11:33 AM

1212

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0)

v,i

Hiệu điện thế V

Dòng điện IF

Hiệu điện thế VF

Dòng điện Ir

toff

tswon

ton

tswon

ton

toff

11:33 AM 11:33 AM

1313

11:33 AM 11:33 AM

1414

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0)

v,i

Dòng điện IF

Chọn t=0

Hiệu điện thế VF

tswon

ton

tswoff

tswon

ton

tswoff

toff

;

)

−=

−

= VV

( − VV

swon

  

 + 

  

  

11:33 AM 11:33 AM

1515

11:33 AM 11:33 AM

1616

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0)

o Trường hợp công tắc không lý tưởng (Vf ≠0)

v,i

Công suất p

pswon

pswoff

v,i

pon≠0

poff ≠0

Dòng điện IF

Chọn t=0

Hiệu điện thế VF

toff

tswon

ton

tswoff

toff

tswon

ton

tswoff

toff

;

)

−=

−

( − VV

= VV

swon

  

 + 

  

  

;

)

−=

−

= VV

( − VV

swon

  

 + 

  

  

−

) ( − IVV

swon

t 2 swon

11:33 AM 11:33 AM

1818

1717

11:33 AM 11:33 AM

2. DIODE CÔNG SUẤẤT T 2. DIODE CÔNG SU

1. ð1. ðẶẶC TÍNH CÔNG T

C TÍNH CÔNG TẮẮC BÁN D

C BÁN DẪẪNN

(cid:1) Năng lượng thất thoát trong thời gian

swon

pdt

VIt

ItV f

swon

o Diode chỉnh lưu (cid:1) Diode công suất hoạt động như diode

1 3

1 2

1 3

1 6

  

 tIV  f 

công suất nhỏ (nối p-n) nhưng với dòng

khởi dẫn bằng: ∫ (cid:1) Năng lượng thất thoát trong thời gian

swoff

điện lớn từ vài chục đến vài trăm Ampe.

pdt

VIt

ItV f

swoff

∫

1 2

1 3

1 6

  

 tIV  f 

khởi ngưng: (cid:1) Năng lượng thất thoát tổng cộng trong

WW =

( t

)

swon

swoff

IV f

swon

swoff

chu kỳ giao hoán bằng:

1 3

1 2

  

  

11:33 AM 11:33 AM

2020

1919

2. DIODE CÔNG SUẤẤT T 2. DIODE CÔNG SU

o Phân cực Diode

o Thời gian phục hồi:

• Phân cực thuận • Phân cực nghịch

Khi diode đang dẫn thình lình chuyển sang

trạng thái ngưng, diode không thể ngưng

ngay mà có thời gian chuyển tiếp do sự hồi

Etx

Engoài

phục của các hạt tải trong nối p-n làm dòng

và thế có dạng như hình

11:33 AM 11:33 AM

2121

11:33 AM 11:33 AM

2222

2. DIODE CÔNG SUẤẤT T 2. DIODE CÔNG SU

o Đồ thị thời gian chuyển tiếp của Diode

o Công suất thất thoát của diode công suất

diR/dt

diF/dt

P T

P ON

P OFF

P sw

Qrr=IRM.trr/2

0,25.IRM

ON = P

IV FF

t IRM

ON T

t4 trr

VON

OFF = P

IV RR

OFF T

VRM

S=t5/t4

( t

)f

swon

swoff

IV CC

swon

swoff

1 6

11:33 AM 11:33 AM

2323

11:33 AM 11:33 AM

2424

2. DIODE CÔNG SUẤẤT T 2. DIODE CÔNG SU

o Diode Schottky

Diode

o Diode Schottky • Diode schottky đóng ngắt tốt ở tần số cao

schottky

• VD nhỏ hơn bình thường, chỉ 0.3-0.5V

thường

• Diode Schottky dùng kim loại bán dẫn

được chế

điện

tạo bằng

• Diode Schottky thường gặp là 1N5817

chất GaAs

Cấu tạo – Ký hiệu

11:33 AM 11:33 AM

2525

11:33 AM 11:33 AM

2626

2. DIODE CÔNG SUẤẤT T 2. DIODE CÔNG SU

3. TRANSISTOR CÔNG SUẤẤTT 3. TRANSISTOR CÔNG SU

o Diode Schottky

o BJT (Bipolar Junction Transistor)

ID(mA)

Diode (silicon)

Diode Schottky

VD(Volt)

0,2

0,4

0,6

0,7

collector

Diode Schottky

Diode (silicon)

base

PNP BJT

NPN BJT

emitter

11:33 AM 11:33 AM

2727

11:33 AM 11:33 AM

2828

n p p p n n n p n p p- n- p n

3. TRANSISTOR CÔNG SUẤẤTT 3. TRANSISTOR CÔNG SU

o Trạng thái đóng ngắt của transistor công suất

o Đặc tuyến của BJT

11:33 AM 11:33 AM

2929

11:33 AM 11:33 AM

3030

3. TRANSISTOR CÔNG SUẤẤTT 3. TRANSISTOR CÔNG SU

o Mạch bảo vệ BJT

o Công suất thất thoát của BJT

VCC

• Khi transistor dẫn bão hòa, ta có:

ic Ic

≈

( V

)

P ON

CEbh

BEbh

CEbh

ON T

t tf is

• Khi transistor ngưng dẫn và dòng rỉ Ir

OFF = P

IV CC

rất bé, ta có:

OFF T

t tf vCE

) f

max

P sw

P swon

P swoff

IV CC

swon

swoff

(

)( t

1 6

11:33 AM 11:33 AM

3131

11:33 AM 11:33 AM

3232

3. TRANSISTOR CÔNG SUẤẤTT 3. TRANSISTOR CÔNG SU

o MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)

o MOSFET: hình thành hai dòng song song như sơ đồ cấu trúc tương đương

11:33 AM 11:33 AM

3333

11:33 AM 11:33 AM

3434

3. TRANSISTOR CÔNG SUẤẤTT 3. TRANSISTOR CÔNG SU

3. TRANSISTOR CÔNG SUẤẤTT 3. TRANSISTOR CÔNG SU o Đặc tuyến của MOSFET

o Hoạt động của MOSFET

NguNguồồnn VVG1G1

11:33 AM 11:33 AM

3535

11:33 AM 11:33 AM

3636

3. TRANSISTOR CÔNG SUẤẤTT 3. TRANSISTOR CÔNG SU

o Hoạt động của MOSFET

NguNguồồnn VVG2G2

NguNguồồnn VVG3G3

11:33 AM 11:33 AM

3737

11:33 AM 11:33 AM

3838

3. TRANSISTOR CÔNG SUẤẤTT 3. TRANSISTOR CÔNG SU

o Mạch bảo vệ cho MOSFET

2= RI D

P ON

(

o Công suất thất thoát của MOSFET • Khi MOSFET dẫn bão hòa, ta có: t ) T

• Khi MOSFET ngưng dẫn và dòng rỉ Ir

Mạch RCnhỏ mắc song song với ngõ ra của linh

max

P OFF

rất bé, ta có:

OFF T

kiện để hạn chế tác dụng các dãy điện áp và các

) f

max

P sw

P swon

P swoff

nguon

swon

swoff

(

)( t

xung nhiễu dao động xuất hiện khi linh kiện đóng

1 6

11:33 AM 11:33 AM

3939

4040

3. TRANSISTOR CÔNG SUẤẤTT 3. TRANSISTOR CÔNG SU

o Mạch tương đương IGBT

o IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) oLà linh kiện kết hợp giữa đặc tính tác động

nhanh và công suất lớn của Transistor với điện

thế điều khiển lớn ở cực cổng của MOSFET:

Cách điện

G E E

n n n n p p n-

11:33 AM 11:33 AM

4141

11:33 AM 11:33 AM

4242

3. TRANSISTOR CÔNG SUẤẤTT 3. TRANSISTOR CÔNG SU

o Đặc tuyến của IGBT

o Công trên tải

P L

2 V L R L

L =

Với thời gian dẫn tON, ta có:

• Công suất trung bình cấp cho tải: tV cc T

P L

2 V s R

ON T

  

( V

)( t

max .

max

   o Công suất tiêu tán tổng cộng giao hoán: ) sw f

P swoff

P swon

P sw

swoff

swon

11:33 AM 11:33 AM

4343

11:33 AM 11:33 AM

4444

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

Gồm các linh kiện công suất có cấu trúc gần với

o SCR (Silicon Controlled Rectifier)

Thyristor (SCR gọi theo phòng thí nghiệm Bell từ năm

1956) và các linh kiện kích cho các linh kiện công

suất theo bảng tóm tắt sau:

Họ Thyristor

Mạch kích

UJT

Đơn hướng (4 lớp)

Lưỡng hướng (5 lớp)

Lưỡng hướng

Đơn hướng (4 lớp)

(3 lớp)

(5 lớp)

SCR 0,8-1000A 100-1000V

SCS 0,2A 100V

LASCR 0,7A 100-600V

TRIAC 0,5-80A 100-600V

Diode Shockley

SUS 0,2A 6-10V

SBS 0,2A 6-10V

Diac 0,2A 6-10V

4545

11:33 AM 11:33 AM

4646

11:33 AM 11:33 AM

J1 J2 J3 A K p1 p2 n1 n2

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR iAK

o SCR (không

o Có thể xem SCR như gồm 2 transistor

thông

dụng)

npn và pnp ghép “ khoá chặt” như ở hình

loại kích dòng

J1 J2 J3 A K p1 p2 n1 n2

đi ra cực G

o SCR (thông

iAG G

)

dụng) loại kích

α 2

CBO

T1 p1

( I I + + 1 G CBO ( )2 1 − + αα

dòng đi vào

iAK J1 _ + A p1 J2 J3 n2 p2 n1 K

cực G

11:33 AM 11:33 AM

4747

11:33 AM 11:33 AM

4848

iGK G +

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

o Đặc tuyến của SCR

Để làm SCR từ ngưng dẫn sang dẫn: • Tăng điện thế A-K, làm tăng dòng rỉ ICBO, làm

xảy ra hiện tượng huỷ thác .

• Tăng dòng cửa IG để các transistor nhanh

chóng đi vào dẫn bảo hoà

• Tăng nhiệt độ t0 mối nối làm tăng dòng trong

T1, T2

• Tăng tốc độ tăng thế dV/dt tạo dòng nạp cho

điện dung nối pn

• Sử dụng năng lượng quang học như ánh sáng để làm dẫn các SCR quang (LASCR – Light actived SCR)

11:33 AM 11:33 AM

4949

11:33 AM 11:33 AM

5050

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

o TRIAC (Triode Alternative Current)

Để làm SCR từ dẫn sang ngưng dẫn:

• Cắt bỏ nguồn cấp điện VAK.

MT2 MT2 MT2

• Thắng động lực: dùng một bộ phận có điện trở

thật nhỏ mắc song song với SCR để tạo ra dòng

• Tạo VAK < 0 (dòng xoay chiều, xung giao

MT2 P MT2 N N1 MT2 P1 N P G G G N2 G P G N G MT1 P2 MT1 MT1 N3 N N4 P

hoán…)

11:33 AM 11:33 AM

5151

11:33 AM 11:33 AM

5252

MT1 MT1 MT1

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

o Đặc tuyến của Triac

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR o Có thể xem Triac như gồm 2 SCR ghép đối song nhưng chỉ có 1 cổng kích chung.

MT1

MT2

MT1

11:33 AM 11:33 AM

5353

11:33 AM 11:33 AM

5454

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

o Các cách kích Triac:

o Bốn kiểu hoạt động của Triac:

Kiểu I+

Kiểu I-

Kiểu II+

Kiểu II-

Vì Triac dẫn trong cả 2 chiều nên cách kích

VMT1MT2 > 0 VMT1MT2 > 0 VMT1MT2 < 0 VMT1MT2 < 0

bằng điện DC ít thông dụng hơn cách kích

bằng điện AC và bằng xung.

IG > 0 (Dòng vào)

IG < 0 (Dòng ra)

IG > 0 (Dòng vào)

IG < 0 (Dòng ra)

Mạch tạo xung được tạo nên từ UJT, IC

Dòng từ MT1 -> MT2

Dòng từ MT2 -> MT1

555, mạch số, Flip flop…, nhưng đặc biệt

vẫn là mạch dùng DIAC.

11:33 AM 11:33 AM

5555

11:33 AM 11:33 AM

5656

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR o MCT là linh kiện kết hợp giữa đặc tính tác động nhanh và công suất lớn của SCR với

điện thế điều khiển lớn ở cực cổng của

Mosfet. Có 2 loại MCT: N-MCT và P-MCT, do

o MCT (Mosfet Controlled Thyristor) có cấu tạo kết hợp công nghệ của thyristor với ưu điểm tổn hao dẫn điện thấp và khả năng chịu áp cao của với khả năng đóng ngắt nhanh. MOSFET

cách ghép của 2 Mosfet làm cổng như hình

11:33 AM 11:33 AM

5757

11:33 AM 11:33 AM

5858

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

o Khả năng chịu tải của MCT:

o Đặc tính đóng ngắt của MCT: có đặc tuyến như SCR cổ điển vì không dẫn ở điện thế nghịch hình

MCT được áp dụng cho các trường hợp yêu

cầu điện trở và độ tự cảm nhỏ với khả

năng chịu được dòng điện lớn và di/dt cao.

MCT được sử dụng làm thiết bị phóng nạp

điện cho máy bay, xe ô tô, tàu thủy, nguồn

cung cấp tivi.

11:33 AM 11:33 AM

5959

6060

11:33 AM 11:33 AM

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

o GTO (Gate turn – off Thyristor)

GTO được kích đóng bằng xung dòng điện tương tự như khi kích đóng SCR thông thường. Dòng điện kích đóng được tăng đến giá trị IGM và sau đó giảm xuống đến giá trị IG.

Có cấu tạo phức tạp hơn SCR cổ điển để có thể tắt SCR đang dẫn bằng cách cho xung âm vào cực G (mà trước đó đã làm SCR dẫn bằng cách xung dương vào G) hình

11:33 AM 11:33 AM

6161

11:33 AM 11:33 AM

6262

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

o Kích mở GTO

o Kích đóng GTO

Điểm khác biệt so với yêu cầu xung kích đóng SCR là dòng kích iG phải tiếp tục trì duy trong suốt thời gian GTO dẫn điện.

Để kích ngắt GTO, xung dòng điện âm lớn được đưa vào cổng G – cathode với độ dốc (diGQ/dt) lớn hơn giá trị qui định của linh kiện, nó đẩy các hạt mang điện khỏi cathode

11:33 AM 11:33 AM

6363

11:33 AM 11:33 AM

6464

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

o IGCT (Integrated Gate-Commutated Thyristor) • Sự cải tiến công nghệ chế tạo GTO thyristor đã

dẫn đến phát minh công nghệ IGCT.

Quá trình ngắt GTO đòi hỏi sử dụng xung dòng kích đủ rộng. Điều này dẫn đến thời gian ngắt dài, khả năng di/dt và dv/dt của GTO thấp. Vì thế, cần phải giới hạn các trị số hoạt động không vượt quá giá trị an toàn trong quá trình ngắt GTO

•

• GCT (Gate Commutated Thyristor) là một dạng phát triển của GTO với khả năng kéo xung dòng điện lớn bằng dòng định mức dẫn qua cathode về mạch cổng trong GCT để đảm bảo ngắt nhanh dòng điện. Cấu trúc của GCT và mạch tương đương của nó giống như của GTO. IGCT là linh kiện gồm GCT và có thêm một số phần tử hỗ trợ, bao gồm cả board mạch điều khiển và có thể gồm cả diode ngược.

11:33 AM 11:33 AM

6565

11:33 AM 11:33 AM

6666

4. H4. HỌỌ THYRISTOR THYRISTOR

o Đặc tuyến của IGCT

IGCT có thể tích hợp diode ngược bằng mối nối n+n-p được vẽ trên hình. Diode ngược cần thiết trong cấu tạo của các bộ nghịch lưu áp.

G G

vẽ

Quá trình ngắt dòng điện của IGCT bởi tác dụng xung dòng kích cổng được vẽ minh họa trên hình. Để có thể so sánh với quá trình ngắt dòng của GTO, đồ thị của dòng cổng được cho hai trường hợp.

11:33 AM 11:33 AM

6767

11:33 AM 11:33 AM

6868

K K

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

o UJT (Unijunction Transistor)

o UJT (Unijuncton Transistor)

Khi cấp ñiện

Khi chưa cấp ñiện

gọi

còn

là UJT transistor đơn nối. Có công suất thấp nên chỉ xếp vào loại linh kiện điều khiển công suất.

Cấu tạo – Ký hiệu

η= V

R 1 B

R B

R 1 B + R

1 B

6969

7070

11:33 AM 11:33 AM

Cực nền B2 B2 N B2 B2 D P D E RB2 F Tiếp xúc P-N Cực phát E E VBB E RB2 F RB1 B1 VEE RB1 B1 Cực nền B1 B1

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

o UJT (Unijuncton Transistor)

ðặc tuyến UJT

Phân cực UJT

Mạch dao ñộng thư giãn

11:33 AM 11:33 AM

7171

7272

R2 V1 VE V1 R2 Vùng bão hòa Vùng dẫn R2 Vùng ngưng VP VE VBB=15v E VBB=10v E R1 VBB=5v R1 VBB=0v Vv IE IEbh IP 10µA Iv 2,5mA 50mA

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

o PUT (Programmable Unijunction Transistor)

PUT giống như một UJT

o PUT (Programmable Unijunction Transistor) Phân cực PUT VAA

có đặc tính thay đổi

Khi VAK< VP : PUT ngưng Khi VAK> VP : mối nối A-G bắt đầu dẫn

được. Tuy vậy về cấu

tạo, PUT khác hẳn UJT

Cấu tạo và ký hiệu

A VBB P IA K RB2 IG N R G P G G N RB1 RTH A VBB K

và cách hoạt động cũng

=η

1 B

1 // B

khác

R 1 B + R R V η= V

RR 1 B +

2 B R

1 B

11:33 AM 11:33 AM

7474

7373

11:33 AM 11:33 AM

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

o PUT (Programmable Unijunction Transistor) Mạch dao ñộng thư giãn

o SCS (Silicon Controlled Switch) Cấu tạo – mạch tương ñương – ký hiệu

là Tetrode thyristor

SCS còn được gọi (thyristor có 4 cực)

VA GA VP J2 J3 J1 GA K A GK K VBB K n1 p p VV n1 n2 t n2 T2 T1 R p1 VG p2 A ηVBB GA A GK Xả GK RB2 RB1 t C VK

11:33 AM 11:33 AM

7575

11:33 AM 11:33 AM

7676

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

o DIAC (Diode AC)

o SCS (Silicon Controlled Switch) • SCS dẫn ở điện thế dương cấp cho anod

Cấu tạo – ký hiệu A2

và cho xung dương vào GK.

A2 A2 A2 N1 P1

• SCS đang dẫn, muốn làm tắt hoặc cho xung âm vào GK, hoặc cho xung dương vào GA.

A1 P2 A1 A1 N3

• SCS hoạt động có: IA=0,2A; VRM=100V. • SCS ứng dụng trong điều khiển công

DIAC giống hai SCR không có cực cổng hay đúng hơn là một transistor không có cực nền

suất nhỏ, dao động thư giãn.

11:33 AM 11:33 AM

7777

11:33 AM 11:33 AM

7878

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

o DIAC (Diode AC)

Đặc tuyến DIAC

• Cách hoạt động như gồm có 2 SCR

(n1p1n2p2 và n3p2n2p1) nhưng không có

cổng kích G

• VBR = 28V ÷ 40V • IBR = IH = vài trăm µA • DIAC tương đương với hai Diode Zener

mắc đối đầu

11:33 AM 11:33 AM

7979

11:33 AM 11:33 AM

8080

IBR -VBR -IBR VBR VA1A2

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

5. M5. MỘỘT ST SỐỐ LINH KI

LINH KIỆỆN KHÁC N KHÁC

o Diode Shockley

Cấu tạo – ký hiệu

o Diode Shockley ðặc tuyến V/A Diode shockley đặc tuyến giống như SCR lúc dòng cổng IG=0V Khi

điện

thế

+ A IA IA J2 J3 J1 + K A Vf p1 p2 n1 n2 _

Diode shockley gồm có 4 lớp bán

dẫn PNPN (diode 4 lớp) nhưng chỉ

anod-catod tới trị số VBO thì diode shockley bắt đầu

có hai cực

dẫn

11:33 AM 11:33 AM

8181

11:33 AM 11:33 AM

8282

IBO _ K VAK VBO

6. T6. TỔỔNG KNG KẾẾTT

hãng

oThống kê số liệu tra năm cứu 1998-1999 của EUPEC.

(cid:1) Khả năng hoạt động của các linh kiện bán dẫn công suất được so sánh theo công suất mang tải và tốc độ đóng ngắt được minh họa ở hình dựa theo số liệu tra cứu năm 1998-1999 của hãng EUPEC. (cid:1) Linh kiện GTO công suất lớn được sản xuất với khả năng chịu được điện áp/dòng điện từ 2,5- 6kV/1-6kA. GTO còn được chế tạo chứa diode ngược với tổn hao thấp, khả năng chịu điện áp/dòng điện của nó đạt đến 4,5kV/3kA.

11:33 AM 11:33 AM

8383

11:33 AM 11:33 AM

8484

6. T6. TỔỔNG KNG KẾẾTT

(cid:1) Linh kiện IGCT đươc chế tạo gần đây có khả năng chịu được điện áp/ dòng điện 6kV/6kA với khả năng chuyển mạch gần như toàn bộ dòng điện sang mạch cổng khi kích ngắt. (cid:1) Các diode cho nhu cầu thông thường đươc chế tạo với khả năng chịu được điện áp thay đổi từ 500V đến 4kV và dòng điện từ 60A đến 3,5kA. Đối với nhu cầu đóng ngắt nhanh khả năng dòng đạt đến 800-1.700A và điện áp 2.800-6.000V.

(cid:1) Các thyristor cho nhu cầu thông thường đươc chế tạo với khả năng chịu được điện áp thay đổi từ 400V đến 12kV và dòng điện từ 1000A đến 5kA. Đối với nhu cầu đóng ngắt nhanh, khả năng dòng đạt đến 800-1.500A và điện áp 1.200- 2.500V. (cid:1) Các linh kiện IGBT dạng modul được chế tạo với khả năng chịu được điện áp/ dòng điện 1,7- 3,3kV/400-1.200A.

11:33 AM 11:33 AM

8585

11:33 AM 11:33 AM

8686