1/ Diod cơng suất :
Cấu tạo bởi hai lớp bán dẫn loại p-n ghép lại với nhau , diện tích tiếp xúc của nĩ cĩ thể lên đến vài chục cm2 với mật độ dịng điện khoảng 10A/mm2 . Khi Diod cho dịng định mức chạy qua thì điện áp rơi trên nĩ khoảng 1-2 V . Ngày nay chế tạo được nhiều loại Diod chịu được dịng lớn và điện áp ngược cao .
Cấu tạo và kí hiệu của Diod :
A K A K
ID,UAK
a/ Sự phân cực mặt ghép :
*/ Phân cực thuận :
Khi hai lớp bán dẫn được đặt vào điện áp cĩ cực tính như hình vẽ thì lúc này điện trường của lứop tiếp xúc Ej ngược chiều với điện trường ngồi E , do vậy phần bão hồ bị thu hẹp lại nen dịng điện dễ dàng chạy qua bề mặt tiếp xúc . Trường hợp này điện tổng cĩ chiều trùng với điện trường ngồi thuận lợi cho các hạt dẫn chuyển động qua vùng chuyển tiếp . Lúc này ta nĩi Diod được phân cực thuận và dẫn điện .
*/ Phân cực ngược :
Ta mắc nguồn điện áp ngồi như hình vẽ , lúc này điện trường ngồi cùng chiều với điện trường tiếp xúc , điện trường tổng cùng chiều với điện trường tiếp xúc và cĩ giá trị lớn hơn điẹn trường ngồi nên làm cho vùng dẫn bão hồ mở rộng hơn làm tăng khả năng cách điện ở vùng tiếp xúc nên các hạt dẫn khơng thể vượt qua nĩ . Do đĩ dịng điện khơng chạy trong mạch , lúc này ta nĩi Diod phân cực ngược và khơng dẫn điện .
*/ Đặc tính V-A của Diod :
+ - EJ E R P + - N I E J _ + R E N P + -
Đặc tính gồm 2 nhánh : nhánh thuận (1) thể hiện trạng thái mở và nhánh nghịch (2) thẻ hiện trạng thái đĩng .
Nếu đặt vào điện áp UAK >0 thì dịng sẽ chạy qua Diod và tạo nên một điện áp rơi trên nĩ khoảng 0,7V khi dịng là định mức .
Nếu đặt vào điện áp UAK < 0 thì Diod đĩng chỉ cĩ dịng rị vào khoảng vài mA cĩ thể chạy qua . Khi tiếp tục tăng điện áp ngược các điện tích sẽ được gia tốc lớn gây nên va chạn dây chuyền làm hàng rào điện thế bị chọc thủng . Kết quả là Diod dẫn trở lại (thơng cả hai chiều) mất đi khả năng chỉ cho dẫn 1 chiều .
Do vậy để bảo vệ Diod ta cho nĩ làm việc dưới điện áp ngưỡng cực đại .
2/ Tranzistor cơng suất :
Dùng để đĩng cắt dịng điện một chiều cĩ cường độ tương đối lớn . Cấu tạo gồm ba lớp bán dẫn loại p-n xếp xen kẻ nhau .
Cấu tạo và kí hiệu :
UAKir ir Ungmax Ur 2 1 ID B E C B P N P E C UCE B E C B N P N E C U CE
Điều kiện để Tranzistor thơng là : Với loại p - n - p thì : UBE > 0 và IB ≥ βC I >0 Với loại n - p - n thì : UBE < 0 và IB < 0 , IB β ≥ IC
Sụt áp trên Tranzistor nhỏ khoảng (0,1 - 0,2)V. Cơng suất tiêu tán trên Tranzistor : khi làm việc ở chế độ bình thường P = UBE . IB , ở chế độ mở Tranzistor tổn hao nhiều hơn ở chế độ bình thường , khi mở làm việc với dịng và điện áp lớn nên tổn thất tăng gây nĩng .
Tranzistor khơng thể làm việc ở chế độ nhiệt độ lớn > 200oC , để giảm nhỏ cơng suất tiêu tán ta thường dùng thêm vào nĩ mạch trợ giúp để bảo vệ nĩ khi chuyển trạng thái làm việc . Sau đây là một số mạch trợ giúp cho Tranzistor :
Để dịng IC tăng từ từ ta mắc vào mạch thêm điện cảm L , để điện áp tăng khơng tăng đột biến ta mắc thêm tụ C . Những mạch trợ giúp bắt buộc sử dụng trong điều kiện f > 5kHz , VCEo >= 60V , IC > 5A .
Đặc tính tĩnh UCE = f(IC) của Tranzistor :
Để cho Tranzistor khi đĩng sụt áp bên trong bé thì người ta cho nĩ làm việc ở chế độ bão hồ , lúc này sụt áp trên Tranzistor khoảng (0,5 – 1)V trong khi với Trisistor là 1,5V . i B=0 IC Vùng khuếch đại VCE Vùng tuyến tính Vùng bão hồ