tài liệu điện tử cơ bản chương 5b

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐIỆN TỬ CƠ BẢN TS NGUYỄN LINH NAM Chương 5: Thyristor mạch ứng dụng Chương 5: Thyristor Ứng Dụng 5.1 KHÁI NIỆM CHUNG 5.2 SCR 5.3 TRIAC 5.4 DIAC 5.5 MẠCH ỨNG DỤNG TỔNG HỢP Mục tiêu chương: - Trình bày cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý hoạt động, tham số vẽ đặc tuyến SCR, DIAC, TRIAC - Giải thích tính tốn mạch điện tử ứng dụng dùng SCR, DIAC, TRIAC - Áp dụng kiến thức SCR, DIAC, TRIAC thực tế KHÁI NIỆM CHUNG Thyristor = Thyratron + Transistor Linh kiện bán dẫn công suất lớn, làm việc với dòng điện, điện áp lớn Phân loại: theo điện cực chiều dẫn điện Điện cực Một chiều Hai chiều cực Diode Shottky DIAC cực SCR, SUS, PUT TRIAC cực SCS SCR-Semiconductor Controller Rectifier Cấu tạo ký hiệu SCR diode chỉnh lưu kiểm soát cổng silicium Các tiếp xúc kim loại tạo cực Anod A, Catot K cổng G Nguyên lý hoạt động IB1 T2 IC2 IC1 T1 IB2 + Điều kiện: VA > VK + Để SCR dẫn, đưa tín hiệu kích dương (VG, IG) vào cực G: IG=IB2→T2 dẫn→IC2=β2IB2=IB1→T1 dẫn → IC1=β1IB1→IB2=IC1 →T1, T2 dẫn bão hòa → tắt tín hiệu kích, SCR dẫn SCR có tác dụng cơng tắc điều khiển điện áp Dòng điện qua SCR Dòng IA chảy qua SCR từ cực A đến cực K Tín hiệu kích dương IG VAK Đặc tuyến Vùng phân cực nghịch VAK < → dòng rò (rỉ) nhỏ chảy qua SCR VBR: điện đánh thủng Vùng phân cực thuận VAK > Khi chưa cấp tín hiệu kích (VG=0, IG=0) +VAK nhỏ→dòng nhỏ chảy qua SCR +VAK = VBO (điện quay về) →VAK trở 0.7V→dòng trì (IH) →SCR dẫn điện, dòng điện tăng diode thường (dòng thuận IA) Nếu cấp tín hiệu kích (VG>0, IG>0) VBO (điện quay về) nhỏ Dòng kích IG lớn→VBO nhỏ Các tham số kỹ thuật SCR + Dòng thuận tối đa IA: dòng thuận lớn mà SCR chịu được, vài trăm mA ~ hàng trăm A + Điện đánh thủng VBR: điện phân cực nghịch tối đa, vài chục V ~ hàng ngàn V + Dòng chốt (latching current): dòng thuận tối thiểu để SCR dẫn điện chuyển từ tắt→dẫn, thường lớn dòng trì + Dòng cổng tối thiểu: 1mA ~ vài chục mA + Thời gian mở (ton): từ lúc kích đến SCR bảo hòa, vài μs + Thời gian tắt (toff): từ lúc VAK giảm đến lúc lên cao trở lại mà SCR tắt, vài chục μs Trong ứng dụng, DIAC thường dùng để mở Triac mạch điều chỉnh độ sáng bóng đèn https://voer.edu.vn/c/diac/749e7bb6/2bbe38e1 MẠCH ỨNG DỤNG TỔNG HỢP Mạch điều khiển dòng qua tải dùng DIAC kích TRIAC - Khi CdS chiếu sáng → R(CdS) nhỏ → điện nạp tụ C thấp → DIAC không dẫn điện → TRIAC khơng kích nên khơng có dòng qua tải - Khi CdS bị che tối → R(CdS) lớn → điện nạp tụ C cao → DIAC dẫn điện → TRIAC kích dẫn điện cho dòng điện qua tải Mạch điều khiển dòng qua tải dùng UJT kích TRIAC T 220V/50Hz 6.3V D A VR1 LOAD R1 UJT TRIAC G C R2 Mạch điều khiển dòng qua tải dùng UJT kích TRIAC LOAD R1 VR 220Vac/50Hz R2 TRIAC UJT Dz T C Mạch điều khiển độ sáng đèn 6V Mạch điều khiển dòng qua tải dùng UJT kích SCR T 220Vac/50Hz 6.3V D A VR LOAD R1 UJT SCR G C R2 Rs 220Vac/50Hz VR R2 UJT Dz C R1 LOAD SCR Bài tập 1: Cho sơ đồ mạch dùng SCR hình vẽ: 1.Giải thích ngun lý hoạt động mạch 2.Vẽ dạng điện áp tải giải thích việc điều khiển điện áp tải (Rt) Bài tập 2: Cho sơ đồ mạch dùng SCR hình vẽ: 1.Giải thích nguyên lý hoạt động mạch 2.Vẽ dạng điện áp tải giải thích việc điều khiển điện áp tải (Rt) Bài tập 3: Cho sơ đồ mạch hình vẽ: Giải thích ngun lý hoạt động mạch Vẽ dạng điện áp xoay chiều ngõ vào tải (Rt) Giải thích tác dụng biến trở VR Bài tập 4: Cho sơ đồ mạch hình vẽ: Giải thích tác dụng linh kiện mạch Phân tích nguyên lý hoạt động mạch Bài tập 5: Cho sơ đồ mạch hình vẽ: Giải thích ngun lý hoạt động mạch Điện áp tải phụ thuộc yếu tố nào? Giải thích? Vẽ dạng điện áp điểm A, tụ C, cực G TRIAC tải (LOAD) T 220V/50Hz 6.3V D A VR1 LOAD R1 UJT TRIAC G C R2 Bài tập 6: Cho sơ đồ mạch hình vẽ: Giải thích nguyên lý hoạt động mạch Điện áp tải phụ thuộc yếu tố nào? Giải thích? Vẽ dạng điện áp điểm A, tụ C, cực G SCR tải (LOAD) T 220Vac/50Hz 6.3V D A VR LOAD R1 UJT SCR G C R2 ... + Transistor Linh kiện bán dẫn công suất lớn, làm việc với dòng điện, điện áp lớn Phân loại: theo điện cực chiều dẫn điện Điện cực Một chiều Hai chiều cực Diode Shottky DIAC cực SCR, SUS, PUT... dụng cơng tắc điều khiển điện áp Dòng điện qua SCR Dòng IA chảy qua SCR từ cực A đến cực K Tín hiệu kích dương IG VAK Đặc tuyến Vùng phân cực nghịch VAK < → dòng rò (rỉ) nhỏ chảy qua SCR VBR: điện. .. chảy qua SCR +VAK = VBO (điện quay về) →VAK trở 0.7V→dòng trì (IH) →SCR dẫn điện, dòng điện tăng diode thường (dòng thuận IA) Nếu cấp tín hiệu kích (VG>0, IG>0) VBO (điện quay về) nhỏ Dòng kích