Chương 7: Vài dụng cụ chỉnh l ư u có cấu trúc 4 l ớ p a – Triac A 2 A 2 P 1 P 1 N 1 N 1 N 2 N 2 P 2 P 2 N 3 N 3 N 4 N 4 P 3 P 3 a) b) A 1 A 1 c) Hình 2.163: Cấu trúc (a) sơ đồ tương đương (b) và đặc tuyến (c) của TRIAC Cấu tạo, sơ đồ tương dương và đặc tuyến Vôn -Ampe của triac được trình bày trên hình 2.163. Từ đó có thể thấy rằng triac tương dương với hai tiristo mắc song song ngược chiều. Các cực của nó gọi là A 1 , A 2 và G.A 2 đóng vai trò anôt, A 1 đóng vai trò catôt. Khi cực G và A 1 có điện thế (+) so với A 2 tiristo tương đương Q 1 và Q 2 m ở , khi ấy A 1 đóng vai trò anôt còn A 2 đóng vai trò catốt. Từ đó thấy rằng TRIAC có kh ả năng dẫn điện theo cả hai chi ề u . Hình 2.164: Khảo sát mạch khống chế dùng TRIAC qua mô ph ỏ ng Sơ đồ khống chế dùng TRIAC được trình bày trên hình 2.164. Chú ý rằng kí hi ệ u quy ước của TRIAC là tổ hợp của hai kí hiệu tiristo. Trong khoảng nửa chu kì d ươ ng của điện áp đặt vào, điôt Đ 1 được phần cực thuận, điôt D 2 phân cực ngược và cực G dương so với A 1 . Điều ch ỉ nh R 1 sẽ khống chế được điểm bắt đầu mở của TRIAC. b- Về mặt cấu tạo ĐIAC hoàn toàn giống như TRIAC nhưng không có cực khống ch ế G. ĐIAC được kích mở bằng cách nâng cao điện áp đặt vào hại cực. Kí hiệu mạch và đặc tuyển Vôn - Ampe của ĐIAC được trình bày trên hình 2.165. Hình 2.165: Kí hiệu và dạng đóng vỏ của ĐIAC; T R IA C c – Điốt bốn l ớ p Điốt bốn lớp được gọi là điôt SOV-lay, có cấu tạo tương tự như tiristo nh ư ng không có cực khống chế G, được kích mở bằng cách nâng điện áp trên hai cực đ iô t (vượt quá điện áp mở thuận). Kí hiệu mạch và đặc tuyển Vôn -Ampe của điôt bốn l ớ p được trình bày trên hình 2.166 ; điện áp mở thuận của điôt 4 lớp tương ứng vôi đ i ệ n áp đánh thủng thuận của tiristo. Dòng cực tiều chảy qua để điôt mở gọi là dòng m ở (I s ) Hình 2.166: Kí hiệu mạch và đặc tuyến của điốt bốn l ớ p Hình 2.167: Mạch dao động dùng điôt bốn l ớ p Dòng ghim (I H ) và điện áp dẫn thuận U F của điôt bốn lớp cũng tương tự nh ư trong tiristo. Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của điôt 4 lớp là tạo ra dao động răng cưa (sơ đồ nguyên lí của mạch như hình 2.167). Trong đó tụ C 1 được n ạ p điện trở R 1 từ nguồn E. Quá trình nạp tiếp điện cho đến khi điện áp trên hai của t ụ điện C 1 vượt quá giá tr ị điện áp kích mở cho điôt 4 lớp làm điôt mở, tụ phóng đ i ệ n nhanh qua nội trở nhỏ của điôt làm điện áp trên tụ C 1 giảm xuống. Điện áp đặt trên hai cực điôt cũng giảm. Khi đạt mức làm dòng qua điôt nhỏ hơn dòng ghim I H thì điôt l ạ i khóa và tụ C lại bắt đầu nạp. Điện áp ra có dạng răng cưa hình 2.167. Điện trở R 1 trên sơ đồ phải chọn để khi điôt mở dòng chạy trong mạch phải có cường độ bằng dòng mở điôt I s (Nếu nhỏ hơn I s thì điôt sẽ không mở). Nhưng R 1 cũng phải đủ lớn để ng ă n không cho dòng qua điôt giảm xuống dưới giá tr ị dòng I H khi tụ C 1 phóng điện. Nghĩa là ngăn ngừa khả năng điôt đóng ngay sau khi tụ phóng đ i ệ n . Ví dụ: Sơ đồ nguyên lí tạo mạch dao động răng cưa (h.2.167) điôt bốn lớp có tham số như sau: U s = 10V ; U s = 1v, I s = 500mA và I H = 1,5mA nguồn E =30V. Hãy tính giá tr ị cực đại và cực tiểu của R 1 để mạch làm việc bình t h ườ ng . Giải: Căn cứ vào mạch có thể viết : E = (IR 1 ) + U c và E - U R = c 1 I Tại điện áp mở mở điôt có : U c = U s và I min = I s ta suy ra : R 1max = E - U s = 30V - 10V 6 = 40kΩ I s 500.10 A Điôt mở hoàn toàn ta có U c = U 1 và U max =I H . V ậ y : Nếu có điôt 4 lớp ghép song song và ngược chiều sau đó đặt chúng vào một v ỏ bọc ta được điôt bốn lớp hai chiều. Nguyên lí làm việc của loại này tương tự như đ iô t 4 lớp một chiều vừa kể trên. . như hình 2.1 67) . Trong đó tụ C 1 được n ạ p điện trở R 1 từ nguồn E. Quá trình nạp tiếp điện cho đến khi điện áp trên hai của t ụ điện C 1 vượt quá giá tr ị điện áp kích mở cho điôt 4 lớp. 4 lớp ghép song song và ngược chiều sau đó đặt chúng vào một v ỏ bọc ta được điôt bốn lớp hai chiều. Nguyên lí làm việc của loại này tương tự như đ iô t 4 lớp một chiều vừa kể trên. . được kích mở bằng cách nâng điện áp trên hai cực đ iô t (vượt quá điện áp mở thuận). Kí hiệu mạch và đặc tuyển Vôn -Ampe của điôt bốn l ớ p được trình bày trên hình 2.166 ; điện áp mở thuận của