a, Cấu tạo và chức năng
2.9. MCT (MOS CONTROLLED THYRISTOR)
a. Cấu tạo và chức năng
MCT cú cấu tạo kết hợp cụng nghệ của Thyristor với ưu điểm tổn hao dẫn điện thấp và khả năng chịu ỏp cao của MOSFET với khảnăng đúng ngắt nhanh.
AG G K A G K Đóng Ngắt 0 iA UAK Đóng Ngắt 0 iA UAK
Hỡnh vẽ …. Mụ tả cấu trỳc cắt ngang của một MCT, trong đú MOSFET được tớch hợp trong cấu trỳc của SCR để thực hiện điều khiển quỏ trỡnh đúng nắgt linh kiện này. MCT được
29
điều khiển qua cổng MOS. Trong cụng nghiệp thường xuất hiện cỏc MCT loại p. Ký hiệu và đặc tớnh của MCT mụ tảnhư trờn hỡnh
Để kớch dẫn MCT, xung điện ỏp õm được đưa vào giữa cổng G-A. Điều này dẫn đến việc
đúng On-FET (p-FET) trong khi đú cổng off-FET (n-FET) vẫn bị khoỏ và kớch thớch lớp cổng
đệm Emitter của transistor npn Q1. Transistor Q1 và Q2sau đú chuyển sang trạng thỏi dẫn điện.
p p- p A K n n n G Kênh 3 Kênh 4 Q2 Q1 A G K Q3 Q4 on-PET off-PET
Để ngắt MCT, điện ỏp cổng G-A chuyển sang giỏ trịdương. Điều này làm Off-FET Q4 dẫn
điện và làm nối tắt mạch Emitter-lớp đệm của Transistor Q2 vỡ thế bị tắt làm MCT bị ngắt.
MCT đạt độ sụt ỏp thấp khi dẫn điện (như GTO) và thấp hơn cảIGBT. Phương phỏp điều khiển dựng xung điện ỏp (như MOSFET, IGBT). Mạch điều khiển đơn giản hơn so với GTO. Vỡ thế, MCT đang dần trở thành linh kiện điều khiển ngắt lý tưởng cho cỏc tải cú yờu cầu độ sụt ỏp thấp, tổn hao thấp và đúng ngắt nhanh. Khảnăng dẫn dũng điện của MCT thấp hơn so với GTO
b. Khảnăng chịu tải
MCT được ỏp dụng cho cỏc trường hợp yờu cầu điện trở và độ tự cảm nhỏ với khả năng
chịu được gai dũng điện lớn và tốc độtăng trưởng dũng điện cao. MCT cú khảnăng chịu được độ tăng dũng điện lờn tới 1.400kA/us và gỏi trị dũng đỉnh 14kA, tớnh quy đổi trờn một đơn vị diện tớch là 40kA/cm2 đối với xung dũng điện. Cỏc MCT được chế tạo dưới dạng tớch hợp từ 4-6 linh kiện trở lờn
MCT được sử dụng làm thiết bị phúng nạp điện cho mỏy bay, xe ụtụ, tàu thuỷ, nguồn cung cấp, tivi. MCT cũng được sử dụng làm cụng tắc chuyển mạch mềm (soft switching) trong cỏc mạc dao động cộng hưởng. Khảnăng chịu di/dt cao và gai dũng lớn mởra hướng phỏt triển dựng MCT chế tạo cỏc mỏy cắt với ưu điểm gọc nhẹ, gỏi thành hạvà đỏp ứng nhanh so với cỏc mỏy cắt bỏn dẫn hiện tại. MCT tớch hợ cũn được sử dụng trong cỏc hệ truyền động mỏy kộo trong giao thụng vận tải.