Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính): Phần 2 - CĐ nghề Vĩnh Long

(NB) Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính): Phần 2 do CĐ nghề Vĩnh Long biên soạn nhằm trang bị cho người học về mạch khuếch đại công suất, mạch khuếch đại thuật toán và thyristor...Mời các bạn tham khảo!

Bài MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ A MỤC TIÊU - Hiểu nguyên lý hoạt động mạch khuếch đại - Lắp ráp mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ - Rèn luyện tính cẩn thận B NỘI DUNG Mạch khuếch đại E chung(CE: Common Emitter) 1.1 Sơ đồ mạch điện - Điện trở R1, R2 phân áp cấp nguồn cho cực B tạo chế độ làm việc tĩnh - Điện trở RE phân cực cho cực E tạo ổn định nhiệt - Điện trở RC phân cực cho cực C - Tụ điện Ci, Co ngăn dịng chiều (DC) ngõ 1.2 Tính tốn phân cực Tính tốn thơng số: VBB = VCC  R2 ; R1 + R2 I CQ =  I B = RB = R1  R2 ; R1 + R2 IB = VCEQ = VCC − I CQ ( RC + RE ) VBB − VBE V −V  BB BE ; RB RB (1 +  ) + RE + RE   VBB − VBE V −V  BB BE RB + (1 +  ) RE RB +  RE  37 1.3 Tính công suất khuếch đại độ lợi Sơ đồ mạch tương đương tín hiệu nhỏ đầy đủ Transistor BJT - Hệ số khuếch đại dòng h fe   = iC ib - Trở kháng ngõ vào cực B cực E: h ie = m  h fe  Đặt re = VT I CQ VT I EQ với m = (12) thường chọn m = 1, VT = 25mV  hie =   re - Tham số hre, hoe có giá trị nhỏ thường bỏ qua Hinh: Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ bỏ qua hre, hoe Transistor BJT Hình: Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ mạch khuếch đại E chung - Tính hệ số khuếch đại dòng điện (Độ lợi dòng điện) Ai =  RC i o i L ib =  = −h fe  ii ib ii  RC + RL Chứng minh: Điện áp tại: Vo = iL RL = −h feib   Rb   R + h + (1 + h )R ie fe E  b RL  RC RC i  L = −h fe RL + RC ib RL + RC Điện áp B: Vb = ib hie + ie RE = ib hie + (1 + h fe ) ib RE = ib hie + (1 + h fe ) RE  38     Đặt Z = hie + (1 + h fe )RE   Vb = ib  Z = ii  Suy Rb  Z Rb + Z Với Rb = R1 R2 ib Rb Rb = = ii Rb + Z Rb + hie + (1 + h fe )RE - Hệ số khuếch đại điện áp (Độ lợi điện áp) AV =  R  RL Vo Vo ib =  = −h fe  C Vi ib Vb  RC + RL     hie + (1 + h fe )RE Chứng minh: Điện áp tại: Vo = −h fe ib      RL  RC V R  RC  o = −h fe  L RL + RC ib RL + RC Điện áp tại: Vb = ib hie + (1 + h fe )RE   - Tổng trở ngõ vào: Zin = - Tổng trở ngõ ra: Zo = ib = Vb hie + (1 + h fe )RE Vin Rb   hie + (1 + h fe ) RE  = ii Rb + hie + (1 + h fe ) RE Vo = RC Vin =0 io Mạch khuếch C chung (CC: Common Collector) 2.1 Sơ đồ mạch - Điện trở R1, R2 phân áp cấp nguồn cho cực B - Điện trở RE phân cực cho cực E - Tụ điện Ci, Co ngăn dòng chiều (DC) 39 2.2 Tính tốn phân cực (học sinh xem lại mục 1.2) 2.3 Tính cơng suất khuếch đại độ lợi Hình: Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ mạch khuếch - Hệ số khuếch đại dòng điện (Độ lợi dòng điện) Ai = Ai =  RC i o i L i e ib =   = (1 + h fe ) ii i e ib ii  RC + RL io ii   Rb    R + h + (1 + h ) R R  ie fe E L   b Chứng minh: - Điện áp tại: Vo = iL RL = ie  ie = (1 + h fe )ib  Ta có - Điện áp tại: - Đặt  RL  RC RC i  L = RL + RC ie RL + RC ie = + h fe ib Z C = hie + (1 + h fe )RE RL Vb = ii  Vb = ib hie + ie RE RL = ib hie + (1 + h fe )RE RL  R b  = R1 R2 Rb  Z C i Rb Rb = ib  Z C  b = = Rb + Z C ii Rb + Z C Rb + hie + (1 + h fe )RE RL - Hệ số khuếch đại điện áp (Độ lợi điện áp) AV = AV = Vo Vi   R  RL  Vo Vo Vo ie ib   = =   = (1 + h fe )  C  h + (1 + h )R R  Vi Vb ie ib Vb R + R C L ie fe E L    Chứng minh: - Điện áp tại: Vo = ie  RL  RC V R  RC  o = L RL + RC ie RL + RC - Điện áp tại: Vb = ib hie + (1 + h fe )RE RL   40 (6.12) ib = V b hie + (1 + h fe )RE RL - Tổng trở ngõ vào Z in = Rb  (hie + (1 + h fe )RE RL ) Vin = Rb Z C = ii Rb + hie + (1 + h fe )RE RL - Tổng trở ngõ Zo Z o = Vout = RE hib io Vin =0 - Các đặc tính mạch khuếch đại C chung - Tín hiệu vào cực B, cực E, mạch có tính đồng pha Khuếch đại dịng (dịng điện áp ngõ lớn ngõ vào) Không khuếch đại áp (điện áp ngõ nhỏ ngõ vào) Trở kháng ngõ vào vài kΩ đến vài chục kΩ Trở kháng ngõ nhỏ vài Ω đến vài trăm Ω - Ứng dụng mạch khuếch đại C chung(CC) Mạch khuếch đại C chung khuếch đại dịng, khơng khuếch đại áp nên thường dùng mạch ngõ có dịng lớn, mạch công suất lớn Mạch khuếch đại cực B chung(CB: Common Base) 3.1 Sơ đồ mạch - Điện trở R1, R2 phân áp cấp nguồn cho cực B - Điện trở RE phân cực cho cực E tạo ổn định nhiệt - Điện trở RC phân cực cho cực C - Tụ điện Ci, Co ngăn dòng chiều (DC) - Tụ điện CB nối cực B xuống mass tín hiệu xoay 3.2 Tính tốn phân cực(xem lại mục 1.2) 3.3 Tính cơng suất khuếch đại độ lợi 41 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ mạch khuếch đại B chung - Hệ số khuếch đại dòng điện (Độ lợi dòng điện) Ai = io i L ie  RC =  = ii ie ii  RC + RL  RE     RE + hib  Chứng minh: Điện áp Vo = i L RL = −ie  Điện áp Vb = −ie hib = ii  RL  RC RC i  L =− RL + RC ie RL + RC RE  hib i RE  e =− RE + hib ii RE + hib - Hệ số khuếch đại điện áp (Độ lợi điện áp) AV = Vo Vo ie  RC RL   =  =   Vi ie Vi  RC + RL  hib  Chứng minh: Điện áp tại: Vo = −ie  RL  RC V R  RC  o =− L RL + RC ie RL + RC Điện áp tại: Ve = −ie hie  - Tổng trở ngõ vàoZin: Z in = - Tổng trở ngõ Zo: Z o = ie =− Ve hib Vin R h = RE hib = E ib ii RE + hib Vout = RC io Vin = - Các đặc tính mạch khuếch đại B chung - Tín hiệu vào cực E, cực C, mạch có tính đồng pha ( vào dương, dương) - Khuếch đại áp; Không khuếch đại dòng (dòng điện ngõ nhỏ ngõ vào) - Trở kháng ngõ vào nhỏ từ vài chục Ω đến vài trăm Ω - Trở kháng ngõ lớn từ vài chục kΩ đến trăm k Ω - Ứng dụng mạch khuếch đại B chung Mạch khuếch đại B chung khuếch đại áp khơng khuếch đại dịng nên thường dùng mạch có dịng nhỏ công suất thấp, trở kháng vào thấp nên dùng khuếch đại tần số cao Câu hỏi ôn tập - Cho biết đặc điểm mạch ghép CE, CB, CC ? 42 Bài MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT A MỤC TIÊU - Hiểu nguyên lý hoạt động mạch khuếch đại công suất - Lắp ráp mạch khuếch đại - Rèn luyện tính cẩn thận, siêng B NỘI DUNG Mạch khuếch đại đẩy kéo 1.1 Những vấn đề chung tầng khuếch đại công suất đẩy kéo Trong phần ta khảo sát số dạng mạch cơng suất loại B thơng dụng Tín hiệu vào có dạng hình sin cung cấp cho tầng cơng suất khác Nếu tín hiệu vào hai tín hiệu sin ngược pha, tầng cơng suất giống hệt dùng, tầng hoạt động bán kỳ tín hiệu Nếu tín hiệu vào có tín hiệu sin, phải dùng transistor công suất khác loại: NPN hoạt động bán kỳ dương PNP hoạt động bán kỳ âm Để tạo tín hiệu ngược pha ngỏ vào(nhưng biên độ), người ta dùng biến có điểm giữa(biến đảo pha), dùng transistor mắc thành mạch khuếch đại có độ lợi điện dùng op- amp mắc theo kiểu voltage follower diễn tả sơ đồ sau: 43 1.2 Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo hoạt động chế độ B - Trong bán kỳ dương tín hiệu, Q1 dẫn Dịng i1 chạy qua biến ngõ tạo cảm ứng cấp cho tải Lúc pha tín hiệu đưa vào Q2 âm nên Q2 âm nên Q2 ngưng dẫn - Đến bán kỳ kế tiếp, tín hiệu đưa vào Q2 có pha dương nên Q2 dẫn Dòng i2 qua biến ngõ tạo cảm ứng cung cấp cho tải Trong lúc pha tín hiệu đưa vào Q1 âm nên Q1 ngưng dẫn Chú ý i1 i2 chạy ngược chiều biến ngõ nên điện cảm ứng bên cuộn thứ cấp tạo Q1 Q2 ngược pha nhau, chúng kết hợp với tạo thành chu kỳ tín hiệu Thực tế, tín hiệu ngõ lấy tải không trọn vẹn mà bị biến dạng Lý bị bắt đầu bán kỳ, transistor không dẫn điện mà phải chờ biên độ vượt qua điện ngưỡng VBE Sự biến dạng gọi biến dạng xuyên tâm(cross-over) Để khắc phục, người ta phân cực VB dương chút(ví dụ transistor NPN) đển transistor dẫn điện tốt có tín hiệu áp vào chân B Cách phân cực gọi phân cực loại AB Chú ý phân cực độ dẫn điện transistor công suất khơng đáng kể chưa có tín hiệu 44 1.3 Phân tích mạch điện Hình bên đặc tuyến ngõ mạch công suất hạng B Điểm làm việc tĩnh Q điểm cắt trục hoành điểm Vcc, đường tải tĩnh gần thẳng đứng từ điểm Q song song với trục tung điện trở cuộn sơ cấp nhỏ Để có cơng suất lớn đường tải động đường thẳng từ Q vẽ tiếp xúc với đường công suất tiêu tán cực đại PDmax điểm Q’ với tọa độ: IC = VCC , RL VCC VCE = Đường tải động cắt trục tung điểm I CC max = VCC R' L Tải R’L tải RL qui sơ cấp xét nửa cuộn Nếu gọi số vòng dây nửa cuộn sơ cấp N1 số vòng dây thứ cấp N2 thì: R' L N = ( )2 RL N2  R' L = RL ( N1 ) N2 Điểm Q’ tiếp xúc với đường công suất cực đại PDmax nên điểm công suất tiêu tán PDmax Ta có: PD max = I C VCE VCC VCC VCC = X = R' L RL Như có transistor với PDmax cụ thể chọn nguồn VCC ta tính tải R’L để chọn biến áp tải RLở thức cấp Theo đặc tuyến ta có: I C = iC max = VCC R' L (vì có bán kỳ) VCE = vce max = VCC (vì có bán kỳ) - Cơng suất tải cực đại hai transistor cung cấp là: P' 01 = iC max x vce max = VCC R' L x VCC = VCC R' L Ở trạng thái tĩnh hai transistor khơng tiêu hao điện Khi khuếch đại dịng điện đốt nóng transistor dịng điện IC trị số trung bình là: IC = iC max  = VCC  R' L - Công suất điện cung cấp cho mạch nguồn VCC là: 45 PCC = 2.VCC I C = 2.VCC Hay PCC VCC R' L 2 VCC = x  R' L - Hiệu suất cực đại mạch là: = P'  x100% = x100% = 78,5% PCC Như mạch khuếch đại hạng B có hiệu suất cao hạng A Tuy nhiên mạch khuếch đại hạng B có nhược điểm tín hiệu bị biến dạng xuyên trục Mạch khuếch đại OCL Mạch khuếch đại công suất OCL cấp nguồn đối xứng +VCC, -VCC, nên điện ngõ 0v, ghép trực tiếp với loa mà không dùng tụ điện, nên gọi OCL OCL: Output Capacitor Less: Ngõ không dùng tụ điện 46 1.4.2 Mạch cộng không đảo 57 1.5 Mạch trừ 58 Câu hỏi ôn tập Cho biết đặc điểm mạch khuếch đại đảo pha Vẽ sơ đồ chân IC TL082, giải thích nhiệm vụ chân linh kiện 59 Bài THYRISTOR A MỤC TIÊU - Hiểu nguyên lý hoạt động họ Thyristor - Xác định chân linh kiện - Xác định linh kiện tốt hay hỏng - Rèn luyện tính cẩn thận, thẩm mỉ, say mê B NỘI DUNG SCR (Thyristor – Silicon Controlled Rectifier) 1.1 Cấu tạo – Ký hiệu SCR cấu tạo lớp bán dẫn PNPN (có nối PN) Như tên gọi ta thấy SCR diode chỉnh lưu kiểm soát cổng silicium Các tiếp xúc kim loại tạo cực Anod A, Catot K cổng G 60 1.2 Nguyên lý hoạt động Nếu ta mắc nguồn điện chiều VAA vào SCR hình sau dịng điện nhỏ IG kích vào cực cổng G làm nối PN cực cổng G catot K dẫn phát khởi dòng điện anod IA qua SCR lớn nhiều Nếu ta đổi chiều nguồn VAA (cực dương nối với catod, cực âm nối với anod) khơng có dịng điện qua SCR cho dù có dịng điện kích IG Như ta hiểu SCR diode có thêm cực cổng G để SCR dẫn điện phải có dịng điện kích IG vào cực cổng Ta thấy SCR coi IA A tương đương với hai transistor PNP NPN liên kết qua ngõ thu Khi có dịng điện nhỏ IG kích vào cực Transistor NPN T1 tức IG cổng G SCR Dòng điện IG tạo dòng cực thu IC1 lớn hơn, mà IC1 lại dịng IB2 transistor PNP T2 nên tạo dòng thu IC2 lại lớn G Cổng (Gate) RG P N VA P K N RA K VAA VGG trước… Hiện tượng tiếp tục nên hai transistor nhanh chóng trở nên bảo hịa Dịng bảo hịa qua hai Hình 8.2 transistor dịng anod SCR Dòng điện tùy thuộc vào VAA điện trở tải RA Cơ chế hoạt động SCR cho thấy dịng IG khơng cần lớn cần tồn thời gian ngắn Khi SCR dẫn điện, ta ngắt bỏ IG SCR tiếp tục dẫn điện, nghĩa ta ngắt SCR cực cổng, nhược điểm SCR so với transistor Người ta ngắt SCR cách cắt nguồn VAA giảm VAA cho dòng điện qua SCR nhỏ trị số (tùy thuộc vào SCR) gọi dịng điện trì IH (hodding current) 61 1.3 Đặc tuyến Volt-Ampere SCR IA Diode SCR thường IG2 > IG1 > IG = 0 IH VBR 0,7V VBO VAK Hình 8.3 Đặc tuyến trình bày biến thiên dòng điện anod IA theo điện anod-catod VAK với dịng cổng IG coi thơng số - Khi SCR phân cực nghịch (điện anod âm điện catod), có dịng điện rỉ nhỏ chạy qua SCR - Khi SCR phân cực thuận (điện anod dương điện catod), ta nối tắt (hoặc để hở) nguồn VGG (IG=0), VAK cịn nhỏ, có dịng điện nhỏ chạy qua SCR (trong thực tế người ta xem SCR không dẫn điện), VAK đạt đến trị số (tùy thuộc vào SCR) gọi điện quay VBO điện VAK tự động sụt xuống khoảng 0,7V diode thường Dịng điện tương ứng dịng điện trì IH Từ bây giờ, SCR chuyển sang trạng thái dẫn điện có đặc tuyến gần giống diode thường Nếu ta tăng nguồn VGG để tạo dòng kích IG, ta thấy điện quay nhỏ dịng kích IG lớn, điện quay VBO nhỏ 1.4 Các thông số SCR Sau thơng số kỹ thuật SCR - Dòng thuận tối đa: Là dòng điện anod IA trung bình lớn mà SCR chịu đựng liên tục Trong trường hợp dòng lớn, SCR phải giải nhiệt đầy đủ Dòng thuận tối đa tùy thuộc vào SCR, từ vài trăm mA đến hàng trăm Ampere - Điện ngược tối đa: Đây điện phân cực nghịch tối đa mà chưa xảy hủy thác (breakdown) Đây trị số VBR hình SCR chế tạo với điện nghịch từ vài chục volt đến hàng ngàn volt - Dòng chốt (latching current): Là dòng thuận tối thiểu để giữ SCR trạng thái dẫn điện sau SCR từ trạng thái ngưng sang trạng thái dẫn Dịng chốt thường lớn dịng trì chút SCR cơng suất nhỏ lớn dịng trì nhiều SCR có cơng suất lớn 62 - Dòng cổng tối thiểu (Minimun gate current): Như thấy, điện VAK lớn VBO SCR chuyển sang trạng thái dẫn điện mà không cần dịng kích IG Tuy nhiên ứng dụng, thường người ta phải tạo dòng cổng để SCR dẫn điện Tùy theo SCR, dòng cổng tối thiểu từ 1mA đến vài chục mA Nói chung, SCR có cơng suất lớn cần dịng kích lớn Tuy nhiên, nên ý dịng cổng khơng lớn, làm hỏng nối cổng-catod SCR - Thời gian mở (turn – on time): Là thời gian từ lúc bắt đầu có xung kích đến lúc SCR dẫn gần bảo hòa (thường 0,9 lần dòng định mức) Thời gian mở khoảng vài S Như vậy, thời gian diện xung kích phải lâu thời gian mở - Thời gian tắt (turn – off time): Để tắt SCR, người ta giảm điện VAK xuống Volt, tức dòng anod Thế ta hạ điện anod xuống tăng lên SCR dẫn điện khơng có dịng kích Thời gian tắt SCR thời gian từ lúc điện VAK xuống đến lúc lên cao trở lại mà SCR không dẫn điện trở lại Thời gian lớn thời gian mở, thường khoảng vài chục S Như vậy, SCR linh kiện chậm, hoạt động tần số thấp, tối đa khoảng vài chục KHz - Tốc độ tăng điện Ký hiệu: dv/dt Ta làm SCR dẫn điện cách tăng điện anod lên đến điện quay VBO cách dùng dịng kích cực cổng Một cách khác tăng điện anod nhanh tức dv/dt lớn mà thân điện V anod không cần lớn Thông số dv/dt tốc độ tăng điện lớn mà SCR chưa dẫn, vượt vị trí SCR dẫn điện Lý có điện dung nội Cb hai cực transistor mơ hình tương đương SCR Dòng điện qua tụ là: icb = Cb dv Dòng điện chạy vào cực T1 Khi dt dv đủ lớn icb lớn đủ sức kích SCR Người ta thường tránh tượng dt cách mắc tụ C điện trở R song song với SCR để chia bớt dòng icb - Tốc độ tăng dòng thuận tối đa ký hiệu di/dt Đây trị số tối đa tốc độ tăng dịng anod Trên trị số SCR bị hư Lý SCR chuyển từ trạng thái ngưng sang trạng thái dẫn, hiệu điện anod catod lớn lúc dòng điện anod tăng nhanh khiến cơng suất tiêu tán tức thời lớn Khi SCR bắt đầu dẫn, công suất tiêu tán tập trung gần vùng cổng nên vùng dễ bị hư hỏng Khả chịu đựng di/dt tùy thuộc vào SCR 1.5 Ứng dụng 1.5.1 Mạch điều khiển tốc độ động Trong mạch điều khiển hình động M động vạn - loại 63 động dùng điện AC hay DC + Vcc M D R1 1K VR 100K SCR R2 + C=1 4,7K R3 1K - Vcc Dòng điện qua động dòng điện bán kỳ dương thay đổi trị số cách thay đổi góc kích dồng IG Khi SCR chưa dẫn chưa có dịng điện qua động cơ, Diode D nắn điện bán kỳ dương nạp vào tụ qua điện trở R1 biến trở VR điện áp cấp cho cực G lấy tụ C qua cầu phân áp R2 – R3 Giả sử điện áp đủ để kích cho cực G VG = 1V dịng điện kích IGmin = 1mA điện áp tụ C phải khoảng 10V Tụ C nạp điện qua R1 qua VR với số thời gian là:  = C (R1 + R2) Khi thay đổi trị số VR làm thay đổi thời gian nạp tụ tức thay đổi thời điểm có dịng xung kích IG làm thay đổi thời điểm dẫn điện SCR tức thay đổi dòng điện qua động làm cho tốc độ động bị thay đổi Khi dịng AC có bán kỳ âm Diode D SCR bị phân cực nghịch nên Diode ngưng dẫn SCR chuyển sang trạng thái ngưng 1.5.2 Mạch báo động Hình 8.5 64 Xét mạch thí nghiệm trên: - Nếu SCR dùng với nguồn chiều ứng dụng mạch báo động nhiệt, áp suất, theo ánh sáng hay báo trộm kẻ trộm mở cửa hay cửa tủ - Nếu nút P nút ấn tay để ấn khẩn cấp, công tắc K cơng tắc tự động loại Thermostat để bảo vệ nhiệt hay Pressostat để báo áp suất S cơng tắc tí hon đặt cửa nhà, cửa tủ,… - Khi tiếp điểm đóng lại SCR kích dẫn điện trì trạng thái dẫn để cấp điện đèn báo hiệu còi hú để báo động 1.5.3 Mạch đèn khẩn cấp điện: D1 6,3V D3 Được chọn tùy theo dòng nạp accu SCR T1 6,3V D2 220V/ 50Hz R1 100 F R2 150 R3 1K + - Ắc qui = 6V ĐÈN Bình thường đèn 6V cháy sáng nhờ nguồn điện qua mạch chỉnh lưu Lúc SCR ngưng dẫn bị phân cực nghịch, ắc qui nạp qua D1, R1 Khi điện, nguồn điện ắc qui làm thông SCR thắp sáng đèn 1.5.4 Mạch nạp accu tự động - Khi ắc qui nạp chưa đầy, SCR1 dẫn, SCR2 ngưng - Khi ắc qui nạp đầy, điện cực dương lên cao, kích SCR2 làm SCR2 dẫn, chia bớt dòng nạp bảo vệ ắc qui - VR dùng để chỉnh mức bảo vệ (giảm nhỏ dòng nạp) 65 DIAC (Diode AC Semiconductor Switch) 2.1 Cấu tạo – ký hiệu Diac có cấu tạo gồm ba lớp bán dẫn khác loại ghép nối tiếp Transistor có hai chân nên xem Transistor khơng có cực hai cực hai đầu gọi T1 T2 tính chất đối xứng Diac nên không cần phân biệt T1 – T2 Hình 8.14 2.2 Nguyên lý hoạt động Hình 8.15 Xét mạch thí nghiệm nguồn Vcc chỉnh từ thấp lên cao Khi Vcc có trị số thấp dịng điện qua Diode dịng điện rỉ có trị số nhỏ Khi tăng điện Vcc lên trị số đủ lớn VBO điện Diac bị giảm xuống dòng điện tăng lên nhanh Điện gọi điện ngập (Breakover) dòng điện qua Diac điểm VBO dòng điện ngập IBO Điện VBO Diac có trị số khoảng từ 20V đến 40V Dịng điện IBO có trị số khoảng từ vài chục A đến vài trăm A Hình đặc tính Diac giống đặc tính hai Diode Zener ghép nối tiếp ngược chiều Khi điện đặc vào hai chân T1 – T2 hai Diode Zener Z1 – Z2 bị phân cực thuận Diode Zener cho điện VD  0,7V phân cực ngược Diode 66 Zener tạo hiệu ứng Zener cho điện VZ Như điện VBO Z1 – Z2 là: VBO = VD + VZ Khi đổi chiều dòng điện ngược lại có Zener phân cực thuận Zener phân cực nghịch nên ta có điện VBO theo công thức 2.3 Ứng dụng Trong ứng dụng, DIAC thường dùng để mở Triac Thí dụ mạch điều chỉnh độ sáng bóng đèn Ở bán ký dương điện tăng, tụ nạp điện điện VBO DIAC dẫn, tạo dịng kích cho Triac dẫn điện Hết bán kỳ dương, Triac tạm ngưng Đến bán kỳ âm tụ C nạp điện theo chiều ngược lại đến điện -VBO, DIAC lại dẫn điện kích Triac dẫn điện Ta thay đổi VR để thay đổi thời nạp điện tụ C, thay đổi góc dẫn Triac đưa đến làm thay đổi độ sáng bóng đèn Hình 8.16 TRIAC (Triod AC Semiconductor Switch) 3.1 Cấu tạo – ký hiệu Về cấu tạo Triac gồm lớp bán dẫn P –N ghép nối tiếp hình 8.7 nối ba chân, hai chân đầu cuối T1 – T2 chân cực cửa G Triac xem hai SCR ghép song song ngược chiều cho có chung cực cửa G Từ cấu tạo hình 8.7 Triac có ký hiệu hình 8.8 coi hai SCR ghép song song ngược chiều 67 Hình 8.8 Hình 8.9a: Ký hiệu Triac Hình 8.9b: Triac tương đương 2SCR 3.2 Nguyên lý hoạt động Theo cấu tạo Triac xem hai SCR ghép song song ngược chiều nên khảo sát đặc tính Triac người ta khảo sát thí nghiệm hai SCR 3.2.1 Khi cực T2 có điện dương cực G kích xung dương Triac dẫn điện theo chiều từ T2 qua T1 (hình 8.10a) Hình 8.10a 3.2.2 Khi T2 có điện âm cực G kích xung âm Triac dẫn điện theo chiều từ T1 qua T2 (hình 8.10b) Hình 8.10b Hình 8.10c 68 3.2.3 Khi Triac dùng mạch điện xoay chiều cơng nghiệp nguồn có bán kỳ dương, cực G cần kích xung dương, nguồn có bán kỳ âm, cực G cần kích xung âm Triac cho dòng điện qua hai chiều dẫn điện điện hai cực T1 – T2 nhỏ nên coi công tắc bán dẫn dùng mạch điện xoay chiều (hình 8.10c) 3.3 Đặc tính Triac gồm SCR PNPN dẫn điện theo chiều từ xuống dưới, kích dòng cổng dương SCR NPNP dẫn điện theo chiều từ lên kích dịng cổng âm Hai cực cịn lại gọi hai đầu cuối (main terminal) - Do đầu T2 dương đầu T1, để Triac dẫn điện ta kích dịng cổng dương đầu T2 âm T1 ta kích dịng cổng âm Triac có đặc tính Volt Ampere gồm hai phần đối xứng qua điểm 0, hai phần giống đặc tuyến hai SCR mắc ngược chiều Hình 8.11 3.4 Các cách kích Triac Theo nguyên lý vận chuyển Triac Triac cần kích xung dương T2 có điện dương cần kích xung âm cực T2 có điện âm Thực Triac kích bốn cách hình 8.11 cách thứ thứ hai gọi cách kích thuận theo ngun lý cần dịng điện kích trị số nhỏ so với cách thứ ba thứ tư Hình 8.12 69 3.5 Ứng dụng Hình 8.13a Hình 8.13b Hình 8.13a sơ đồ nguyên tắc mạch điều khiển Triac thay đổi dòng điện cung cấp cho tải Mạch dịch có tác dụng thay đổi thời điểm cho xung kích cho cực G Triac sớm hay trễ, mạch phát xung thường mạch dao động tích tạo xung nảy Diac để khống chế điện kích cho cực G Hình 8.13b mạch điều khiển Triac đơn gian dùng cho loại tải có cơng suất nhỏ Ở bán kỳ nguồn điện xoay chiều cực G Triac điều kích điện thích hợp theo cách kích thuận nên Triac dẫn điện liên tục hai bán kỳ cơng tắc S vị trí ON Khi cơng tắc S vị trí Auto tuỳ thuộc vào trạng thái tiếp điểm K, tiếp điểm K tiếp điểm điều nhiệt tự động (Thermosmat) hay điều áp tự động (Pressostat) hay loại công tắc giới hạn (thường gọi Micro Switch) Câu hỏi ơn tập Trình bày ứng dụng DIAC ? Trình bày ứng dụng TRIAC ? 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO  Nguyễn Tấn Phước Giáo trình lý thuyết Trương Văn Tám Giáo trình mạch điện tử 71 ... Collector) 2. 1 Sơ đồ mạch - Điện trở R1, R2 phân áp cấp nguồn cho cực B - Điện trở RE phân cực cho cực E - Tụ điện Ci, Co ngăn dòng chiều (DC) 39 2. 2 Tính tốn phân cực (học sinh xem lại mục 1 .2) 2. 3... Sơ đồ mạch - Điện trở R1, R2 phân áp cấp nguồn cho cực B - Điện trở RE phân cực cho cực E tạo ổn định nhiệt - Điện trở RC phân cực cho cực C - Tụ điện Ci, Co ngăn dòng chiều (DC) - Tụ điện CB nối... biến 50 3.1 Sơ đồ mạch điện Trong đó: - R1, R2, R3: Là thành phần điện trở phân cực cho Q1, Q2 - C1, C2: Là tụ điện liên lạc(cho tín hiệu AC qua, ngăn DC) - C3: Là tụ xuất âm - Thường chọn RE