CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN DIODE CÔNG SUẤT CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN DIODE CÔNG SUẤT: ĐẶC ĐIỂM • Linh kiện không điều khiển • Có cấu tạo gồm lớp chuyển tiếp p-n, điện cực • Phương pháp chế tạo : Khuyếch tán nguyên tử tạp chất loại p vào mặt phiến tinh thể Si loại n • Cực Anode nối với lớp p, Cathode nối với lớp n • Quá trình đóng ngắt : Nếu VAK > (điện áp Anode dương điện áp Cathode) diode dẫn (đóng), ngược lại diode ngắt CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN DIODE CÔNG SUẤT: ĐẶC ĐIỂM + Khả điều khiển dòng điện (vài A → vài kA ) + Khả khóa điện áp (vài chục V → vài kV ) CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN DIODE CÔNG SUẤT : ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPÈRE CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN DIODE CÔNG SUẤT: THỜI GIAN PHỤC HỒI TÍNH NGHỊCH Thời gian cần thiết để diode phục hồi khả chòu áp khoá trình dẫn thuận chấm dứt – phục hồi nhanh - phục hồi chậm CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN DIODE CÔNG SUẤT: THỜI GIAN PHỤC HỒI TÍNH NGHỊCH Tính tốn trr để đánh giá khả đóng ngắt với tần số phù hợp (Example 2.1 – PE Handbook) Bài tập : Xem Tutorial 2.1 p.19, 20 PE Handbook CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN DIODE CÔNG SUẤT: BẢO VỆ LINH KIỆN Giá trị dv/dt tra từ thơng số kỹ thuật linh kiện CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN DIODE CÔNG SUẤT: ĐỊNH MỨC LINH KIỆN Xem ví dụ 2.2 p.18 PE Handbook Định mức áp : VRRM – giá trị áp ngược tức thời lớn diode Định mức dòng : IAV – giá trị trung bình dòng qua diode CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN TRANSISTOR CÔNG SUẤT - Linh kiện điều khiển dòng có ba cực ngoài: Collector (C) , Emitter (E) cổng điều khiển Base (B) + Mạch công suất nối cực C E + Xung điều khiển cấp vào cực B E - Transistor vận hành khóa đóng cắt bán dẫn - BJT công suất đònh mức đến 1200V 400A Chúng thường sử dụng biến đổi vận hành đến 10kHz CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN TRANSISTOR CÔNG SUẤT :ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPÈRE CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN THYRISTOR Ba trạng thái SCR: b Trạng thái khóa áp thuận ( SCR ngắt ) R A V G K CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN THYRISTOR Ba trạng thái SCR: c Trạng thái dẫn ( SCR đóng ) CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN THYRISTOR Quá trình đóng ngắt a Hiện tượng đóng mạch xảy ( chuyển từ ngắt ⇒ đóng ) - SCR đặt trạng thái khóa áp thuận - Xung dòng IG > đưa vào cổng GK Mạch tương đương SCR gồm transistor mắc đối Collector Base với nhau, xung IG làm transistor nhanh chóng dẫn bão hòa Lúc SCR dẫn, trạng thái giống diode nên dòng IG không cần thiết để trì trạng thái đóng SCR CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN THYRISTOR Quá trình đóng ngắt b Hiện tượng ngắt mạch gồm giai đoạn; Chuyển từ đóng ⇒ ngắt Giai đoạn 1: Giai đoạn làm dòng thuận bò triệt tiêu cách thay đổi điện trở điện áp anode cathode ( đặt áp ngược ) Giai đoạn 2: khôi phục khả khóa SCR Sau dòng thuận bò triệt tiêu SCR cần có thời gian ngắt an toàn (tq) để SCR chuyển sang trạng thái khóa áp thuận an toàn CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN THYRISTOR - ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPERE CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN THYRISTOR - ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPERE CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN THYRISTOR - THỜI GIAN NGẮT AN TỒN tq tq : sau phục hồi lớp điện trở nghòch J1 J3 trình ngắt chưa chấm dứt, cần có thêm thời gian để khôi phục khả khóa áp thuận tức khôi phục điện trở nghòch lớp J2 Thời gian ngắt an toàn đònh nghóa : tq- Nó bắt đầu dòng thuận trở không xuất điện áp khóa thuận mà SCR không bò đóng trở lại chưa có xung dòng điều khiển IG CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN THYRISTOR - MẠCH KÍCH SCR VCC R4 Q1 A R3 TX1 D1 R2 X1 G R6 A - R5 Q2 D2 R1 K CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN THYRISTOR - MẠCH BẢO VỆ dV/dt dV/dt di/dt CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN GTO – Gate turn off thyristor CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN GTO – Gate turn off thyristor - Thyritor GTO giống SCR, đóng xung dòng cổng Gate điện áp anode- cathode dương - GTO có khả điều khiển ngắt dòng cổng Gate giá trò âm - Dòng âm ngắt GTO cần phải ngắn (vài µs), biên độ phải lớn so với dòng đóng GTO thông thường dòng kích ngắt GTO khoản 1/3 dòng anode trạng thái dẫn - Đặc tuyến V-A cho GTO giống SCR - Đònh mức GTO : dòng vài kA , áp vài kV: Dùng cho mạch công suất lớn CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN GTO – Gate Turn Off Thyristor +VGG A + PS1 Q2A C1 R3 R1 U1 R5 G X1 R6 Q1 Xung đóng K Q4A R4 R2 Xung ngắt ON Q5 R7 U2 Q3 -VGG PS2 OFF CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN TriAc - Linh kiện điều khiển dòng xoay chiều có cổng điều khiển - Kích đóng xung dòng điều khiển giống SCR - Ngắt tự nhiên áp ngược A1 G A2 CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN [...]...CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 2 TRANSISTOR CÔNG SUẤT : ĐẶC TÍNH ĐỘNG CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 2 TRANSISTOR CÔNG SUẤT : MẠCH BẢO VỆ CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 2 TRANSISTOR CÔNG SUẤT : MẠCH KÍCH VCC R6 D2 C 1 2 R5 2 3 CHỨC NĂNG : D1 Q4 TX1 1 R4 C2 C1 C3 Q2 E A R2 R8 GND Q3 R3 - KHUẾCH ĐẠI - TẠO DẠNG XUNG ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU R7 Q1 R1 -CÁCH LY ĐIỆN CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN... vận hành với tần số đến 10 0kHz và hơn CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 3 MOSFET CÔNG SUẤT - Mạch kích CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 4 TRANSISTOR IGBT CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 4 TRANSISTOR IGBT CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 4 TRANSISTOR IGBT - VCE > 0 và VGE > 0 ⇒ ON VGE≤ 0 ⇒ OFF -Không có khả năng khóa áp ngược giá trò lớn hơn 10 V -Đònh mức IGBT áp U 0 ⇒ ON VGS≤ 0 ⇒ OFF CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN... SCR : áp vài kV, dòng vài kA CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 5 THYRISTOR Ba trạng thái của SCR: a Trạng thái khóa áp ngược ( SCR ngắt ) R V G K A CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 5 THYRISTOR Ba trạng thái của SCR: b Trạng thái khóa áp thuận ( SCR ngắt ) R A V G K CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 5 THYRISTOR Ba trạng thái của SCR: c Trạng thái dẫn ( SCR đóng ) CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 5 THYRISTOR Quá... 20kHz CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 4 TRANSISTOR IGBT + Giống MOSFET , khác ở điện trở lúc IGBT đóng RCE ( ON ) nhỏ hơn nhiều so với RDS(ON) MOSFET vì cấu trúc IGBT có lớp chuyển tiếp pn ⇒ có sự dẫn điện bằng hạt dẫn không cơ bản ⇒ dòng I điều khiển được đối với IGBT lớn hơn 5, 10 lần so với MOSFET + Có tín hiệu áp điều khiển VGE ⇒ dòng qua lớp pn phân cực thuận từ cực C ⇒ E CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN... trì trạng thái đóng SCR CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 5 THYRISTOR Quá trình đóng ngắt b Hiện tượng ngắt mạch gồm 2 giai đoạn; Chuyển từ đóng ⇒ ngắt Giai đoạn 1: Giai đoạn làm dòng thuận bò triệt tiêu bằng cách thay đổi điện trở hoặc điện áp giữa anode và cathode ( đặt áp ngược ) Giai đoạn 2: khôi phục khả năng khóa của SCR Sau khi dòng thuận bò triệt tiêu SCR cần có 1 thời gian ngắt an toàn (tq) để... được đối với IGBT lớn hơn 5, 10 lần so với MOSFET + Có tín hiệu áp điều khiển VGE ⇒ dòng qua lớp pn phân cực thuận từ cực C ⇒ E CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 5 THYRISTOR CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 5 THYRISTOR CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 5 THYRISTOR - dùng cho mạch công suất lớn; - bốn lớp p, n với 3 cực ngoài Anode (A), Cathode (K) và Gate (G); - mạch điều khiển được nối giữa cực G & K Mạch... phục khả năng khóa của SCR Sau khi dòng thuận bò triệt tiêu SCR cần có 1 thời gian ngắt an toàn (tq) để SCR có thể chuyển sang trạng thái khóa áp thuận an toàn CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 5 THYRISTOR - ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPERE CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 5 THYRISTOR - ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPERE