Tbd cn chuong 1 3 TRANG BỊ ĐIỆN, ĐIỆN TỬ TRONG MÁY CÔNG NGHIỆP

Khí cụ điện tử TS Nguyễn Duy Anh Khoa Cơ Khí Bộ môn Cơ Điện Tử Transistor BJT cơng suất Transistor BJT công suất Transistor công suất linh kiện bán dẫn điều khiển đóng điều khiển ngắt Transistor cơng suất hoạt động vùng bão hịa có điện áp đóng nhỏ, giống khóa đóng ngắt Tần số đóng ngắt Transistor cơng suất lớn gấp nhiều lần so với thyristors, nhiên điện áp dòng điện định mức số transistor cơng suất nhỏ so với Thyristors, có ứng dụng biến đổi cơng suất vừa nhỏ Ứng dụng biến đổi DC-DC, DC-AC với diode ngược dịng điện chạy hai chiều Transistor BJT công suất  BJT có cấu trúc gồm lớp dạng N-P-N P-NP Tuy nhiên dạng N-P-N sử dụng nhiều loại có kích thước nhỏ với mức điện áp dịng điện  BJT có hai lớp tiếp xúc p-n: Collector – Base (CBJ) Base – Emitter (BEJ) Lớp tiếp xúc BEJ phân cực theo chiều thuận để kéo điện tử vùng Base, Lớp tiếp xúc CBJ phân cực theo chiều nghịch để thu điện tử vùng Collector  BJT có điện cực Collector (C), Emitter (E) Base (B) điều khiển hồn tồn dịng điện IB thơng qua cực B E Mạch công suất nối cực C E Transistor BJT công suất  Cấu tạo nguyên lý hoạt động:  Loại NPN (tín hiệu kích dương) Transistor BJT cơng suất  Loại PNP (tín hiệu kích âm) Transistor BJT cơng suất  Active -Vùng tích cực hay vùng tuyến tính: vùng mà transistor hoạt động chế độ khuếch đại tín hiệu, tương ứng với giá trị làm việc UCE> UCESAT dịng IC>ICO IC=hFE.IB  Trongđó: • hFE hệ số khuếch đại dịngđiện Transistor BJT cơng suất Một số tính chất BJTở chế độ tuyến tính:  Dòng điện IC tỷ lệ với dòng IB  Dịng IC khơng phụ thuộc vào điện áp Collector  Điện áp Base không phụ thuộc vào điện áp Collector không phụ thuộc vào dịng IB Transistor BJT cơng suất b Saturation -Vùng bão hòa: Dòngđiện Base IB lớn với điện áp VCE nhỏ mà BJT hoạt m động khóa Cả hai lớp tiếp xúc phân cực thuận Collector – Base (CBJ) Base – Emitter (BEJ)  Để chuyển chế đột uyến tính sang chế độ bão hòa cần phải tăng giá trị dòng IB điện áp UCE giảm đến giá trị mà lớp tiếp xúc C-B phân cực thuận.Ở chế độ bão hòa điện áp C E nhỏ nên BJT thay khóa đóng với điện áp rơi nhỏ  Tại điểm làm việc nằm vùng bão hịa, transistor đóng, dịng IC dẫn điện UCE= UCESAT =1-2 V BJT thay khóa đóng ngắt với điện áp rơi nhỏ Do dòng điện IB>IB_SAT, dòng điện qua collector IC không thay đổi  Điều kiện bão hòa BJT l UCB=UCE-UBE=0.Độ bõa hòa đạt thỏa mãn điều kiện UBE>0  Trong chế độ bão hịa dịng điện IB có giá trị lớn dòng điện cần thiết để tạo dòng IC so với chế độ tuyến tính  Điều kiện UBE=0 thường gọi chế độ giới hạn (biên giới), nghĩa đặc trưng cho việc chuyển từ chế độ tuyến tính sang chế độ bão hịa Transistor BJT cơng suất  Cutoff - Vùng nghịch: Đặc tính với thông số iB = nằm vùng Transistor chế độ ngắt Dịng Base khơng đủ lớn để đóng BJT Cả hai lớp tiếp xúc phân cực ngược  Tổn hao công suất BJT: SCR SCR  Cấu tạo nguyên lý hoạt động  Thyristor linh kiện bán dẫn với cấu trúc gồm lớp tiếp xúc n-p Với ba cực Anode (A), Cathode (K), Gate (G)  Mạch điều khiển gắn với cổng GK, mạch công suất gắn với cổng AK  Điều kiện để mở Thyristor  UAK >  Xung điều khiển đưa vào cực điều khiển  Điều kiện để đóng Thyristor  Đặt điện áp ngược lên A – K SCR  Đặt tính volt-amper  Thyristor lý tưởng:  Ba trạng thái: đóng – mở – khóa SCR  Thyristor thực tế: SCR  -Nhánh thuận : UAK>0 IG>0, Thyristor dẫn tương ứng với giá trị khác điện áp UAK mà dòngđiều khiển IG có gía trị khác Thyristor dẫn với IG =0 điện áp UAK có giá trị lớn Mạch tươngđ ương SCR gồm Transistor mắcđối Collector Base với xung IG làm Transistor nhanh chóng dẫn bão hồ  -Nhánh nghịch UAKIG1>IG0→ VB02