Bán dẫn nắn dòng có điều khiển (SCR)

Chia sẻ: Tran Luong Khang Khang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

379
lượt xem 102
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thay vì chỉ có 3 lớp bán dẫn (hai mối nối) thì người ta chế tạo linh kiện có 4 lớp bán dẫn (3 mối nối). Trong hình cho thấy 4 lớp bán dẫn xem như là 2 transistor PNP và NPN kết hợp nhau thành một cấu trúc mới. Cấu trúc bán dẫn (semiconductor) này có tên là SCR vì nó có khả năng khởi dẫn ở một thời gian (pha), điều khiển (control) được quá trình nắn dòng (rectifier). Ký hiệu của SCR vì thế mà giống như một diod có anod A + cathode K với cực gate G....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bán dẫn nắn dòng có điều khiển (SCR)

A/. SCR : Lan Hương học là Semiconductor Controlled Rectifier 1. (bán dẫn nắn dòng có điều khiển) nhưng sao thấy trên mạng người ta lại hay viết Silicon Controlled Rectifier (linh kiện silic nắn dòng điều khiển được). Có lẽ là vật liệu bán dẫn Silicon dùng phổ biến để chế tạo bán dẫn, nên nói gộp vậy cho ... chắc hay sao ý. Muốn biết về SCR thì cần nắm rõ về BJT. Thay vì chỉ có 3 lớp bán dẫn (hai mối nối) thì người ta chế tạo linh kiện có 4 lớp bán dẫn (3 mối nối). Trong hình cho thấy 4 lớp bán dẫn xem như là 2 transistor PNP và NPN kết hợp nhau thành một cấu trúc mới. Cấu trúc bán dẫn (semiconductor) này có tên là SCR vì nó có khả năng khởi dẫn ở một thời gian (pha), điều khiển (control) được quá trình nắn dòng (rectifier). Ký hiệu của SCR vì thế mà giống như một diod có anod A + cathode K với cực gate G. Phân tích về dòng cho thấy khi A - K có điện áp thuận, chưa có dòng chảy qua SCR. Ở thời điểm t(on) có xung dòng thuận trên G thì NPN dẫn --> PNP kích dẫn --> dòng chảy từ Anode A qua Cathode K --> SCR dẫn --> có dòng I(scr) qua SCR.
Và SCR dẫn mãi đến khi nào I(scr) --> 0 đến một giới hạn cut, hoặc khi anode A có điện áp nghịch (âm so với K) thì SCR tắt. sau đó phải có xung kích I(g) thì SCR mới dẫn ở chu kỳ mới. Thời điểm t(on) qui định pha dẫn của SCR --> quyết định công suất và điện áp nắn dòng biểu kiến. SCR thường được chế tạo với công suất rất lớn, điện áp nghịch rất cao. Những ứng dụng cần SCR dòng và áp bé người ta vẫn thường dùng 2 transistor khác "chất" để ráp thành SCR phù hợp với yêu cầu. Ví dụ trong các mạch bảo vệ quá áp, quá dòng v.v... Ứng dụng của SCR thì nhiều vô kể, như là ứng dụng chỉnh lưu có điều khiển, và lý thú nhất vẫn nghịch lưu (DC-AC) với công suất hàng trăm KW cho lò nung, lò tôi, lò luyện thép cao tần, và nguồn siêu âm cỡ lớn trong tẩy rửa kim loại v.v.... B/. Diac và Triac : I/. Diac : Diac là một cấu trúc 5 lớp bán dẫn, xem như 4 diod bán dẫn. Trong mạch, khi điện áp trên hai cực (không phân cực) của diac có một điện áp đủ lớn thì nó dẫn một xung . Ví dụ Db30 thì khi điện áp trên 2 cực đạt 30V, nó sẽ dẫn dòng ngắn đi qua thành một xung rồi ngưng dẫn. Nói khác đi, diac đóng ngắt do điện áp trên hai cực của nó.
Diac thường được dùng để điều khiển SCR hay triac một cách đơn giản và hữu hiệu. II/. Triac : Tương tự như diac, triac (TRIode for Alternating Current) là phần tử bán dẫn gồm năm lớp bán dẫn, tạo nên cấu trúc p-n-p-n n. Nhưng có thêm cực khiển Gate. Mạch đẳng hiệu của triac là hai SCR nối nhau một cách đặc biệt (xem hình).
Trong hình cho thấy hai SCR kết nối để có một gate chung cho hai chiều dòng điện --> các cực có 3 điện cực là: A1, A2, G. Vì vậy mà triac rất hữu dụng để điều khiển pha (do đó điều khiển công suất và áp biểu kiến) của dòng điện xoay chiều. Khi cực G và A1 có điện thế âm so với A1 thì triac mở. Cực A1 đóng vai tro ?anôt , cực A2 đóng vai trò catôt, dong điên chạy từ A1 sang A2. Khi cực G và A2 có điện thế dương so với A1 thì triac mở cực A2 đóng vai trò anôt, A1 đóng vai trò catôt, dòng điên chạy từ A2 sang A1. hình : dòng điện với triac điều khiển pha Sơ đồ dưới đây là một dimmer điều khiển công suất xoay chiều cho một đèn đốt tim. Mạch cũng có thể dùng cho điều khiển tốc độ quạt vô cấp với một L-C nối song song với quạt điện thế chỗ của đèn (quạt "tai voi" Nga dùng cách này).
trong đó : diac = Db30 ; VR = 100K ; C = 103 ; triac = BT05 --> BT10 Dòng kích I(g) của triac có thể là dòng âm hay dương. Nếu kích bằng áp âm (-) thì trị tuyệt đối của dòng kích âm sẽ phải lớn hơn dòng kích dương nhưng sẽ ổn định hơn khi kích dòng dương. Triac cũng thường được chế tạo với công suất lớn, dùng cho PowerBoss, cho điều khiển pha để điều tốc đầu máy Diesel- điện v.v... có thể đến hàng vạn KW.