1.2. Tiristor - Thyristor (silicon-controlled rectifier - SCR) 1. Nguyªn lÝ cÊu t¹o 2. §Æc tÝnh, th«ng sè 3. KÕt cÊu 4. Më tiristor 5. Khãa tiristor 6. KiÓm tra 1. Nguyên lí cấu tạo Cấu tạo từ bốn chất bán dẫn đặt liên tiếp nhau. Nếu đặt điện áp ngoài vào trong các tiếp giáp trên có một tiếp giáp ng ợc U AK >0 có J 2 ng ợc U AK <0 có J 1 , J 3 ng ợc Cả hai tr ờng hợp này đều không dòng điện. Muốn có dòng điện chạy qua pn cần có dòng điện điều khiển (xoá đi một cặp bán dân nào đó) Cấu tạo p - n của tiristor A J 1 J 2 J 3 K p 1 n 1 p 2 n 2 Nguyên lí làm việc loại điều khiển từ anod Đ a thêm một cực G (gate) vào n 1 Khi có điện tr ờng U AK >0, có dòng điện i AG cặp bán dẫn p 1 , n 1 thành dây dẫn, khi đó A coi nh đ ợc đặt trực tiếp vào p 2 , khi đó xuất hiện dòng i AK Khi đã có dòng i AK , dòng điều khiển không còn ý nghĩa nữa. Các chất bán dẫn p,n chỉ trở về trạng thái ban đầu khi ng ng dòng điện K p 1 p 2 n 1 n 2 A G a) J 1 J 2 J 3 i AG i AK Nguyên lí làm việc loại điều khiển từ Katod Đ a thêm một cực G (gate) vào p 2 Khi có điện tr ờng U AK >0, có dòng điện i GK cặp bán dẫn p 2 , n 2 thành dây dẫn, khi đó K coi nh đ ợc đặt trực tiếp vào n 1 , khi đó xuất hiện dòng i AK Khi đã có dòng i AK , dòng điều khiển không còn ý nghĩa nữa. Các chất bán dẫn p,n chỉ trở về trạng thái ban đầu khi ng ng dòng điện A K G p 2 p 1 n 1 n 2 b) T 1 T 2 K p 1 p 2 n 1 n 2 A G J 1 J 2 J 3 i GK i AK a) c) + _ + 2. Đặc tính và thông số Đặc tính có dạng nh hình bên Thông số: Có các thông số nh diod đã nói ở trên Các thông số riêng của tiristor I TG dòng điện tự giữ; t m , t k thời gian mở, khóa tiristor, t CM = t m + t K U đk , i đk - điện áp và dòng điện điều khiển dU/dt, di/dt - giới hạn tốc độ biến thiên điện áp và dòng điện + _ U I + _ 1 3 4 2 I G3 >I G2 >I G1 > 0 U BO U N U AK I TG So sánh tiristor với các linh kiện bán dẫn công suất khác Ưu điển chính của tiristor là có mật độ dòng điện cao, tổn hao nhỏ Nh ợc điểm: tốc độ chuyển mạch chậm, tần số làm việc thấp 3. KÕt cÊu §Æc ®iÓm kÕt cÊu c¬ b¶n cña tiristor lµ dÉn nhiÖt ra ngoµi nhanh nhÊt. KÕt cÊu tiristor cã d¹ng nh h×nh T3 SCR 4. Mở tiristor Định nghĩa việc mở tiristor là chuyển nó từ trạng thái không dòng điện sang trạng thái có dòng điện. Điều kiện có dòng điện chạy qua tiristor Muốn có dòng điện chạy qua tiristor phải đáp ứng hai điều kiện: Có điện áp U AK >0; Có dòng điện điều khiển i GK 0