Bài giảng Điện tử căn bản - Bài 8: Thyristor (SCR)

Nội dung text: Bài giảng Điện tử căn bản - Bài 8: Thyristor (SCR)

1. Bài 8: THYRISTOR ( SCR) I. Tổng quát 1. Cấu tạo – ký hiệu SCR: Anot Anot Anot P P Q2 N N Anot Catot Cổng P Cổng P N N Cổng Q1 Cổng (a) (b) (d) (c) Catot Catot Catot Cấu tạo và ký hiệu SCR
2. 2.Nguyên lý hoạt động: .Phương pháp ép dẫn. .Dùng điện áp kích thích hợp. • • +V +V +V +V E2 E E2 I 2 I E IA ICO A A 2 IB2 IB2 Q2 Q2 Trở kháng cao Trở kháng IC2 ( giống như hở thấp IC1 mạch) ( xem như IC1 ICO I B1 ngắn mạch). Cổng IB1 Q Cổng 1 VG = 0v Q1 V VG>VBE1 BE1 V BE1 E1 E1 E1 E1 SCR ở trạng thái khơng dẫn SCR ở trạng thái dẫn
3. 3. Đặc tuyến SCR: IA Imax Vùng dẫn I I = 0 IG2 G1 G Điện áp đánh thủng ngược Dịng điện IH VBR VF VF3 VF2 VF1 VBF Vùng cản trở Điện áp thuận ngược Vùng cản trở tới hạn thuận Đặc tuyến SCR
4. 4.Phương pháp đo kiểm: Các bước xác định chân SCR bằng V.O.M: Xác định cực tính hai que đo: khi để V.O.M để xác định cực tính của SCR ta nên để ý que đo màu đỏ thì nối tới cực âm của Pin và que đo màu đen thì nối với cực dương của Pin. Khi kiểm tra các cực của SCR ta đặt V.O.M ở thang đo Ohm với thang đo x10, x100. Trước tiên ta tìm cách xác định cực G của SCR bằng cách: lần lượt chập hai que đo vào hai chân bất kỳ của SCR khi nào thấy V.O.M hiển thị giá trị điện trở thấp thì ta xác định một chân là G và chân kia là K, khi đĩ chân nào nối que đen là G cịn nối que đỏ là K. Nhưng ta vẫn chưa biết đĩ cĩ phải là SCR hay khơng (chú ý: nếu ta biết chắc đĩ là SCR thì khơng phải đo chân cịn lại và xác định luơn các chân G, K của SCR), trường hợp nếu chưa biết chắc đĩ là SCR ta thử kiểm tra chân cịn lại bằng một trong hai cách sau:
5. Cĩ thể sử dụng SCR bằng cách đo  giũa A-K theo hai chiều và giữa G-K cũng theo hai chiều. Cách thử này khơng chắc chắn ngoại trừ để xem SCR cĩ bị nối tắt hay khơng . Dùng thang đo Rx1 hay x10 để cĩ dịng lớn khi nối tắt giữa A và cổng của SCR dẫn (kim lên). Khi bỏ nối tắt mà SCR vẫn dẫn thì SCR cịn tốt. Nếu SCR khơng tiếp tục dẫn khi bỏ nối tắt thì SCR khơng tốt . Với điều kiện Pin đồng hồ cịn đủ mạnh.:
6. Thơng số kỹ thuật: Dịng điện thuận cực đại: Là dịng điện tối đa cho phép qua SCR trước giá trị dịng điện làm cho SCR bị hỏng. Điện áp thuận tới hạn (VBf): Đây là điện áp ngưỡng làm cho SCR rơi vào vùng dẫn .Điện Áp này phụ thuộc vào nội trở giữa cực cổng và catot của SCR và điện áp phân cực của nĩ Dịng điện duy trì (IH): Là dịng giữ cho SCR luơn dẫn. Điện áp đánh thủng ngược(Vbr): Đây là giá trị làm cho hiệu ứng thác đổ trong mối nối của diode bán dẫn 2 lớp. Điện áp kích cổng (Vg): Do cực cổng với catot hình thành một mối nối PN điện áp giữa những cực này (Vgk) phải bằng 0.7V. Dịng điện kích cổng (Ig): Là dịng mà địi hỏi kích cho SCR dẫn, dịng này từ 0.1mA đến 50mA. Giá trị định mức của SCR: SCR là linh kiện điện tử trong cơng nghiệp, thường thì dịng điện lớn và cơng suất lớn . Nĩ cĩ thể chịu khoản 50V ở 2000A và cơng suất 100kW.
7. II. Ứng dụng của SCR: 1.Điều khiển pha bán kỳ: V VA A K K t t SCR1 Nguồn V V ac Mạch kích l l Tải t t d1 d2 d d d Mạch ứng dụng 6 4 6 d d d SCR 5 5 3 9-6b 9-6a
8. 2. Mạch điều khiển pha SCR tồn kỳ: Vtải Mạch điều khiển pha SCR tồn kỳ đơn hướng t SCR1 Hai SCR được kích dẫn tại thời điểm bắt đầu bán kỳ dương Nguồn Mạch kích ac Vtải Tải SCR 2 t SCR ứng dụng trong mạch điều khiển pha Hai SCR được kích độc lập
9. 3. Mạch điều khiển pha SCR tồn kỳ: Mạch điều khiển pha SCR tồn kỳ đa hướng SCR1 Vtải Mạch kích Nguồn ac t Tải SCR2 Dạng sĩng trên tải Mạch điều khiển pha tồn kỳ đa hướng
10. 4. Mạch điều khiển tốc độ động cơ một chiều: .Điều khiển tốc độ bán kỳ % tốc độ định mức 80% R1 • 47 k SCR D2 60% Hiệu 50% ac C R chỉnh tốc 1 40% 0.02 độ bởi 1 k F 25 k 20% D M 1 180o 150o 120o 90o 60o 30o 0oGĩc kích Mạch điều khiển tốc độ bán kỳ Mối quan hệ giữa gĩc kích và tốc độ
11. 5. Mạch điều khiển tốc độ động cơ một chiều: Điều khiển tốc độ tồn kỳ + D3 R1 47 k - 100 k D Nguồn 1 D2 ac Từ trường Hiệu chỉnh tốc độ SCR D4 C 0.05 F Diode 4 lớp Mạch điều khiển tốc độ tồn kỳ
12. Hình dáng một số SCR thực tế TO-126 TO-220 TO-65 TO-83 TO-92 4A 8A 50A 80A 0.5A HT-16 ST-75 HT-23 HT-29 8A 350A 550A 1200A