ID: Dịngđiện cực máng chịu được lớn nhất khi làm việc liên tục V GS: Điện áp điều khiển cực đạ

1.2.7 Thyristor a> Cấu tạo và kí hiệu: a> Cấu tạo và kí hiệu:

-Thyristor là phần tử gồm cĩ bốn lớp bán dẫn p-n-p-n tạo ra ba tiếp giáp J1, J2, J3 . Thyristor cĩ ba cực anơt (A), catơt (K), và cực điểu khiển G.

j2

j1

j3

KG G

b> Đc tính vơn - ampe ca thyristor a> CÊu trĩc vµ ký hiƯu cđa thyristor

n n p p U i Idt Iv 0 Uv,th Uth,max

IG2  IG1  IG0 IG0 = 0 IG0 = 0 Đong dị Ung,max Đong dị A A K G

Hình1.32: Cấu ttrúc, ký hiệu và đặc tính V-A của thyritstor

b> Đặc tính vơn – ampe.

- Gồm hai phần: Phần đặc tính thuận nằm ở gĩc phần tư thứ nhất với UAK > 0, cịn phần đặc tính ngược nằm ở gĩc phần tư thứ ba với UAK < 0. phần đặc tính ngược nằm ở gĩc phần tư thứ ba với UAK < 0.

*Trường hợp IG = 0:

** Khi UAK < 0 thì tiếp giáp J1 và J3 bị phân cực ngược cịn J2 phân cực thuận, khi đĩ dịng điện qua thyristor rất nhỏ. Gọi là dịng điện rị ngược .

- Nếu thực hiện tăng UAK đến giá trị nhỏ hơn Ung,max thì dịng điện qua thyristor cũng vẫn rất nhỏ. Nếu cứ tiếp tục tăng đến giá trị UAK > Ung,max thì xẽ sẩy ra hiện tượng thyristor bị đánh thủng, dịng điện qua thyristor xẽ tăng lên rất lớn, quá trình này khơng đảo ngược lại được gây phá hỏng thyristor

** Khi UAK > 0 khi đĩ tiếp giáp J1 và J3 được phân cực thuận cịn J2 bị phân cực ngược, lúc này dịng điện qua thyristor cũng rất nhỏ, gọi là dịng điện rị thuận .

- Nếu ta thực hiện tăng UAK đến giá trị lớn hơn điện áp thuận lớn nhất Uth,max thì xẽ sẩy ra hiện tượng điện trở tương đương A- K đột ngột giảm xuống và địng điện dễ dàng chảy qua thyristor, và giá trị của nĩ chỉ phụ thuộc vào điện trở mạch ngồi. Nếu khi đĩ dịng qua thyristor lớn hơn dịng đuy trì Idt thì thyristor xẽ dẫn dịng trên đường đặc tính thuận ( giống như diode). Đặc tính thuận được đặc trưng bởi tính chất dịng điện cĩ thể thay đổi lớn nhưng điện áp rơi trên thyristor gần như khơng đổi.

* Trường hợp IG > 0 .

**Khi UAK > 0 nếu đặt vào cực điều khiển dịng IG > 0 thì quá trình chuyển điểm làm việc lên đường đặc tính thuận xẽ xớm hơn. Nếu dịng điều khiển càng lớn thì quá trình chuyển điểm làm việc lên đường đặc tính thuận xẽ càng xớm hơn với UAK nhỏ hơn. Tuy nhiên dịng IG được giới hạn bởi nhà sản xuất.

**Khi UAK < 0 với IG > 0 thì tiếp giáp J1 và J3 bị phân cực ngược cịn J2 được phân cực thuận nên dịng điện qua thyristor cũng rất nhỏ, gọi là dịng điện rị ngược.

c> .Mở và khĩa thyristor: + E R1 Rt T - IG IV S R2

Hình 1.33: Sơ đồ nguyên lý mở thyristor

UCT1 T1 R2 T2 +E - + G1 G2 A B R1

* Mở thyristor:

-Cĩ 2 phương pháp kích mở thyristor:

* Phương pháp thứ nhất là tăng UAK > Uth,max khi đĩ điện trở tương đương trong mạch A – K giảm đột ngột, dịng điện qua thyristor lúc đĩ chỉ phụ thuộc vào điện trở mạch ngồi. Phương pháp này ít được sử dụng trong thực tế.

* Phương pháp thứ hai là: phân cực cho UAK >0, sau đĩ thực hiện đưa một dịng điện cĩ giá trị nhất định vào cực G. Khi đĩ thyristor xẽ chuyển từ trạng thái trở kháng cao sang thấp, nên cĩ dịng điện đi qua thyristor.

- Nếu dịng qua thyristor lớn hơn dịng duy trì thì thyristor tiếp tục duy trì dẫn dịng mà khơng cần xung điều khiển nữa. Phương pháp này chỉ cần mạch điều khiển cĩ cơng suất rất nhỏ so với mạch lực.

* Khĩa thyristor:

-Để khĩa thyristor lại cần phải giảm dịng qua A-K về dưới mức dịng duy trì (Idt), thường sử dụng bằng cách đặt một điện áp ngược lên thyristor trong thời gian tối thiểu gọi là khoảng thời gian phục hồi. trong thời gian phục hồi cĩ một dịng điện ngược chạy giữa cathot và anot. Dịng điện này di chuyển các điện tích ra khỏi tiếp giáp J2 và nạp cho tụ điện tương đương tại tiếp giáp J1 và J3. Thời gian phục hồi phụ thuộc vào lượng điện tích di chuyển ngồi cấu trúc bán dẫn và thời gian nạp điện cho tụ tương đương tại J1 và J3. Như vậy quá trình khĩa một thyristor cĩ dạng gần giống như khĩa diode. Thời gian phục hồi của thyritstỏ là một thơng số quan trọng nĩ quyết định tần số làm việc của thyristor. Thơng thường thời gian phục hồi cĩ giá trị: tr = 5 -50s đối với thyritstor tần số cao và tr = 50 -200s đối với thyritstor tần số thấp.

d> Các thơng số cơ bản của Thyristor:

Các thơng số chính cơ bản giống diode tuy nhiên để cụ thể hĩa chúng tơi giới thiệu một vài thơng số đặc trưng sau: