Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Để tă công suấ ho tải, người ta cho SCR hoạt ng ở nguồn chỉnh lưu toàn kỳ. 5. Vài ứng dụng đơn giản: ạch đèn khẩn cấp khi mất điện: ng t c độ Vì điện 50Hz có chu kỳ T=1/50=20nS nên thời gian điện thế xấp xỉ 0V đủ làm ngưng SCR. M Tải L ~ I G 220V/50Hz I G V Tải Góc dẫn SCR ngưng SCR dẫn Hình 5 V Tải L ~ I G 220V/50Hz I G TảiV Góc dẫ Hình 6 n R3 1K 6,3V DEN D1 R2 150 ACCU 6V 6,3V D2 SCR 100uF R1 D3 T1 2 50Hz 20V/ Được chọn tùy theo dòng nạp accu + - Hình 7 Trang 131 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Bình thường đèn 6V cháy sáng nhờ nguồn điện qua mạch chỉnh lưu. Lúc này SCR ngưng dẫn do bị phân cực nghịch, accu được nạp qua D 1 , R 1 . Khi mất điện, nguồn điện accu sẽ làm thông SCR và thắp sáng đèn. Mạch nạp accu tự động (trang sau) - Khi accu nạp chưa đầy, SCR 1 dẫn, SCR 2 ngưng - Khi accu đã nạp đầy, điện thế cực dương lên cao, kích SCR 2 làm SCR 2 dẫn, chia bớt dòng nạp bảo vệ accu. - VR dùng để chỉnh mức bảo vệ (giảm nhỏ dòng nạp) D2 D1 50uF 6,3V 6,3V ~ 110V SCR1 R3 1K ACCU 12V SCR2 R3 1K D3 + - R 1 47 Ω 2W R 2 47Ω 2W V Z = 11V R 4 47 Ω 2W V R 750Ω Hình 8 ~220V 6V 2W Trang 132 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử II. T Thường đượ coi n t SCR lưỡng hướng vì có thể dẫn đ theo hai chiều. Hình sau đây cho thấy cấu tạo ình tương đương và cấu tạo của Triac. I G RIAC (TRIOD AC SEMICONDUCTOR SWITCH). n p p n n n n n T 2 T 2 c hư mộ iện , mô h T 1 Đầu G Cổng ( Gate ) ≈ p n p T 1 Đầu G + n p n p T 1 Đầu T 2 G I G + - - T + T 1 T 1 G + 2 T 2 G T 2 T 1 G ≈ T T 1 Hình 9 2 Trang 133 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Như vậy, ta thấy Triac như gồm bởi một SCR PNPN dẫn điện theo chiều từ trên xuống dưới, kích bởi dòng cổng dương và một SCR NPNP dẫn điện theo chiều từ dưới lên kích bởi dòng cổng âm. Hai cực còn lại gọi là hai đầu cuối chính (main terminal). - Do đầu T 2 dương hơn đầu T1 , để Triac dẫn điện ta có thể kích dòng cổng dương và khi đ n T 1 ta có thể kích dòng cổng âm. - Như ậy đặc tuyến V-I của Triac có dạng sau: - Thật ra, do sự tương tác của vùng bán dẫn, Triac được nảy theo 4 cách khác nhau, được trình ng hình đây: ầu T 2 âm hơ T 0 I H I A V 21 0,7V +V BO BO Hình 10 2 -V V 21 G I G T 1 v bày bằ vẽ sau T 2 T 1 G I G > 0 + - T 2 T 1 G I G < 0 + T 2 T 1 G I G < 0 - + T 2 T 1 G I G > 0 - + Hình 11 - Cách 1 Cách 2 Cách 3 Cách 4 Trang 134 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Cách (1) và cách (3) nhạy nhất, kế đến là cách (2) và cách (4). Do tính chất dẫn điện cả hai chiều, Triac dùng trong mạng điện xoay chiều thuận lợi hơn í dụ sau đây cho thấy ứng dụng của Triac trong mạng điện xoay chiều. III. SCS (SILICON – CONTROLLED SWITCH). Như hi ta áp một xun ơng vào cổng catod thi SCS dẫn điện. Khi SCS đang hoạt động, nếu ta áp một xung dươ cổng anod thì SCS sẽ ngưng dẫn. Như v y, đối với SCS, cổng catod dùng để mở SCS, và cổng anod dùng để tắ t SCS. Tuy có khả năng như SCR, nhưng thường người ta chỉ chế tạo SCS công suất nhỏ (phần lớn dưới vài trăm miniwatt) và do cổng catod rất nhạy (chỉ cần kích cổng catod khoảng vài chục µA) nên SCS ược ứng dụng làm một switch điện tử nhạy. í dụ sau là một mạch báo động dùng SCS như một cảm biến điện thế: SCR. Th VR ~ . + - . D2 D1 R 220V/50Hz Tải + - V L Hình 12 Góc dẫn Triac dẫn t L V SCS còn được gọi là Tetrode thyristor (thyristor có 4 cực). Về mặt cấu tạo, SCS giống như SCR nhưng có thêm một cổng gọi là cổng anod nên cổng kia (ở SCR) được gọi là cổng catod. vậy, k g dư ng vào ậ đ V N N Anod A K Catod G K Cổng Catod Cấu tạo P P G A Cổng Anod K G A K G A A K G K G A Mô hình tương đương Hình 13 Ký hiệu K A G K G A Trang 135 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử ngõ vào thường người ta mắc ng kim loại, khi sờ tay vào, SCS dẫn điện Led t ng ứng cháy sáng, Relais hoạt động đóng mạch báo động hoạt động. C c cổng hay đúng hơn là một transistor không có cực nền. Hình sau đây mô tả cấu tạo, ký hiệu và mạch tương đương một h u điện thế một chiều theo một chiều nhất định thì khi đến điện thế V BO , DIAC dẫn điệ p hiệu thế theo chiều ngược lại thì đến trị số -V BO , DIAC cũng dẫn điện, D ể hiện một điện trở âm (đ ha DIAC giảm khi dòng điện qua DIAC tă ừ các tính chất trên, DIAC tương đương với hai Diode Zener mắc đối đầu. Thực tế, khi không có DI ười ta có thể dùng hai D điện thế Zener thích hợp để thay thế. (Hình 17) rong ứng dụng, DIAC thường dùng để mở Triac. Thí dụ như mạch điều chỉnh độ sáng c ủa bóng đèn (Hình 18) Ở ươ một miế IV. DIA Về cấu tạo, DIAC giống như một SCR không có cự của DIAC. Khi áp iệ n và khi á IAC th ng). T iện thế i đầu AC, ng iode Zener có T INPUT 2 +12V 1K 1K 10K LED 1K INPUT 3 Relay LED 10K LED 10K INPUT 1 Hình 15 Relais đóng mạch báo động p p n n n Anod 1 Anod 2 Cấu tạo Anod 1 Anod 2 Ký hiệu Anod 1 Anod 2 Tư đương ơng Anod 1 Anod 2 Hình 16 Trang 136 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử 0 V I 110V/50Hz Bóng Đèn Bóng Đèn VR -V BO +V BO C Hình 18 bán ký dương thì điện tăng, tụ nạ iện cho đến điện BO thì DIAC dẫn, tạo dòng kích cho Triac dẫn điện. Hế ỳ ơng, Triac ng Đến bán kỳ âm tụ C nạp điện theo chiều ngược lại đến điện thế -V BO , DIA i dẫn điện kích Triac dẫn điện. Ta thay đổi VR để thay đổi thời hằng nạp điện của tụ C, do đó thay đổi góc dẫn của Triac đưa đến làm thay đổi độ sáng của bóng . V. DIOD SHOCKLEY. Diod shockley gầm có 4 lớp bán d N (diod 4 lớp) nhưng chỉ có hai cực. Cấu o cơ bản và ký hiệu cùng với đặc tuyến Volt-Ampere khi phân cực thuận được mô tả ở hình vẽ sau đây: Hình 17 Ở thế p đ thế V ưng. t bán k dư tạm C lạ đèn ẫn PNP 220V/50Hz N N tạ Anod A + A K Catod P P Hình 19 - K I A - + V f I BO V BO 0 V f Trang 137 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Ta thấy đặc tuyến giống như SCR lúc dòng cổng I G =0V, nhưng điện thế quay về V BO của Diod shockley nhỏ hơn nhiều. Khi ta tăng điện thế phân cực thuận, khi điện thế anod-catod tới trị số V BO thì Diod shockley bắt đầu dẫn, điện thế hai đầu giảm nhỏ và sau đó ho - Bán kỳ dương C nạp điện đến điện thế V BO thì Diod shockley dẫn điện, kích SCR dẫn. Bán kỳ âm, Diod shoc ưng, SCR cũng ngưng. VI. GTO (GATE TURN – OFF SWITCH). ạt động như Diod bình thường. Áp dụng thông thường của Diod shockley là dùng để kích SCR. Khi phân cực nghịch, Diod shockley cũng không dẫn điện. 110V/50Hz R C Tải Hình 20 220V/50Hz , tụ kley ng GTO là một linh kiện có 4 lớp bán dẫn PNPN như SCR. cấu tạo và ký hiệu được mô tả như sau: N N Anod A K Catod P P G Cổng G Cổng A K Catod Hình 21 Ký hiệu Anod Trang 138 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Tuy có ký hiệu khác với SCR và SCS nhưng các tính chất thì tương tự. Sự khác biệt cơ bản cũng là sự tiến bộ của GTO so với SCR hoặc SCS là có thể mở hoặc tắt GTO chỉ bằng một cổng (mở GTO bằng cách đưa xung dương vào cực cổng và tắt GTO bằng cách đưa xung âm vào cực cổng). - So với SCR, GTO cần dòng điện kích lớn hơn (thường hàng trăm mA) nữa c ủa GTO là tính chuyển mạch. Thới gian mở của GTO cũng giống như SCR (khoảng 1µs), nhưng thời gian tắt (thời gian chuyển từ trạng thái dẫn điện sang trạng thái ngưng d hì nhỏ hơn SCR rất nhiều (khoảng 1µs ở GTO và từ 5µs đến 30µs ở SCR). Do đó GTO dùng như một linh kiệncó chuyển mạch nhanh. GTO thường được dùng rất phổ biến trong các mạch đế m, mạch tạo xung, mạch điều hoà điện sau đây là một ứng dụn Diod Zener. ấp điện, GTO dẫn, anod và catod xem như nối tắt. C 1 nạp điện đến điện thế nguồn V AA , lúc đó V GK <0 làm GTO ngưng dẫn. Tụ C 1 xả điện qua R 3 =V R +R 2 . Thời gian xả điện tùy thuộc vào t ng τ=R 3 C 1 . Khi V o <V Z , GTO lại dẫn điện và chu kỳ mới lại được lập lại. - Một tính chất quan trọng ẫn) t thế… mạch g của GTO để tạo tín hiệu răng cưa kết hợp với VAA=+200V A K R 2 Khi c hời hằ Hình 23 V o V AA V Z 0 +Vo R 1 VR C1 VR Hình 22 A K G Trang 139 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử VII. UJT (UNIJUNCTION TRANSISTOR – TRANSISTOR T chỉ có một độc nhất nối P-N. Tuy không thông dụng như BJT, nhưng UJT có một số đặc tính đ h tạo dạng sóng và định giờ. đầu tạo thành hai c 1 2 y nhôm nhỏ đóng vai trò chất bán dẫn loại P. Vùng P này nằm cách vùng B hoảng 70% so với chiều dài của hai cực nền B 1 , B 2 . Dây nhôm đóng vai trò cực phát E. Hình sau đây trình bày cách áp dụng điện thế một chiều vào các cực củ để khảo sát các đặc tính của nó. ĐỘC NỐI). Transistor thường (BJT) gọi là Transistor lưỡng cực vì có hai nối PN trong lúc UJ ặc biệt nên một thời đã giữ vai trò quan trọng trong các mạc 1. Cấu tạo và đặc tính của UJT: Hình sau đây mô tả cấu tạo đơn giản hoá và ký hiệu của UJT Một thỏi bán dẫn pha nhẹ loại n - với hai lớp tiếp xúc kim loại ở hai ực nền B và B . Nối PN được hình thành thường là hợp chất của dâ 1 k a UJT n- p B 2 Nền B 1 Nền E Phát E B 2 B 1 B 2 E B 1 Hình 24 E A EE B1 B2 D1 V B2 R BB EE E V R B1 B1 V R BB B2 Mạch tương đương của UJT I E R E E E Hình 25 V Trang 140 Biên soạn: Trương Văn Tám . . Triac dẫn đi n. Hế ỳ ơng, Triac ng Đến bán kỳ âm tụ C nạp đi n theo chiều ngược lại đến đi n thế -V BO , DIA i dẫn đi n kích Triac dẫn đi n. Ta thay đổi VR để thay đổi thời hằng nạp đi n của tụ. . Giáo trình Linh Kiện Đi n Tử Ta thấy đặc tuyến giống như SCR lúc dòng cổng I G =0V, nhưng đi n thế quay về V BO của Diod shockley nhỏ hơn nhiều. Khi ta tăng đi n thế phân cực thuận, khi đi n. một h u đi n thế một chiều theo một chiều nhất định thì khi đến đi n thế V BO , DIAC dẫn đi p hiệu thế theo chiều ngược lại thì đến trị số -V BO , DIAC cũng dẫn đi n, D ể hiện một đi n trở