Có thể mô tả mô hình mạch điện tương đương của Thyristor gồm 2 Transistor Q1 và Q2 như trong hình 2.1c. Gọi α1 và α2 là hệ số truyền đạt dòng của Q1 và Q2. Khi đặt điện áp U lên hai đầu A và K của Thyristor, các mặt tiếp giáp J1
và J3 phân cực thuận, còn mặt tiếp giáp J2 phân cực ngược (J2 mặt tiếp giáp chung của Q1 và Q2). Do đó dòng chảy qua J2 là IJ2 Có biểu thức như sau:
IJ2 = α1 Ie1 + α2Ie2 + IT + IG ; IT: Là dòng điện rò qua J2 Nhưng vì Q1 và Q2 ghép thành một tổng thể ta có: Ie1 = Ie2 = IJ2 = IA Do đó IJ2 = IA = α1 I + α1 I + IT+IG Suy ra => IA = 1 ( ) 2 1 α α + − + G T I I (1)
Do J2 phân cực ngược nên hạn chế dòng chảy qua nó, dẫn đến α1 và α2 cùng có giá trị nhỏ IA~ IT, cả hai transistor ở trạng thái ngắt.
Từ biểu thức (1) ta thấy rằng dòng điện IA chảy qua Thyristor chẳng những phụ thuộc vào IT mà còn phụ thuộc IG. Theo sơ đồ tương đương của SCR (H.2.1c) ta có thể giải thích như sau:
- Dòng IC2 chảy vào cực B của Q1 làm cho Q1 dẫn và IC1 tăng, tức IB2 cũng tăng (IC1 = IB2) khiến Q1 dẫn mạnh kết quả là IC1 tăng và cứ tiếp diễn như thế. Hiện
26 Hình 2.2: Hệ số truyền đạt dòng điện α 1,0 0 1,0
tượng này gọi là hồi tiếp dương về dòng điện, tạo điều kiện làm tăng trưởng nhanh dòng điện chảy qua Thyristor.
- Dòng Ie1 tăng làm cho α1 tăng (H2.2), còn tăng Ie2 làm cho α2 tăng. Cuối cùng thực hiện điều kiện (α1 và α2) tiến đến 1, cả hai transistor chuyển sang trạng thái mở, lúc này nội trở giữa A và K của SCR rất nhỏ.
- Vậy muốn làm cho Q1, Q2 chuyển từ trạng thái ngắt chuyển sang trạng thái bão hòa (hay muốn mở Thyristor) chỉ cần làm tăng IB2. Để làm được việc này người ta thường cho một dòng điều khiển Iđk = IGchảy vào cực khiển của Thyristor, đúng theo chiều IB1 trên H2.1c.
2.1.2. Đặc tính Volt - Ampe và các tham số chủ yếu của thyristor:a) Đặc tínhVolt - Ampe: a) Đặc tínhVolt - Ampe:
Hình 2.3: Đặc tính Volt-Ampe của Thyristor Trong đó: Ucm0: điện áp chuyển mạch cực đại
Udt : điện áp đánh thủng IA : dòng điện qua Thyristor
+ Ta nhận thấy rằng nếu để hở mạch cực G, hay cho IG= 0, thì Thyristor trở thành Điăc, có đặc tính như trên hình 2.3 ứng với IG=0. Trong trường hợp này dòng điện áp chuyển mạch có giá trị lớn nhất bằng Ucm0.
+ Nếu tăng dòng điều khiển lên giá trị IG1>0, dòng Anốt cũng tăng dần nhưng có giá trị nhỏ cho đến khi tổng α1+α2=1. Cứ như thế, tăng dòng điều khiển IG lên thí điện áp chuyển mạch giảm tương ứng. Khi IG tăng đến một giá trị tới hạn nào đó (IGbh) thì Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn hay điện áp Anốt lúc này bằng 0. Sau đó dù có tăng dòng điều khiển lên nữa thì đặc tính Volt-Ampe không thay đổi nữa.
+ Như vậy để đảm bảo mở chắc chắn cho mọi Thyristor với cùng một loại dòng điều khiển thì IGbh< IG (thường lấyIG> 1.5IGbh ).