NỘI DUNG

Chương 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ THYRISTOR

I - Cấu tạo – Nguyên lý làm việc của Thyristor

1 - Cấu tạo

Thyristor còn gọi là SCR (Sillcon – Controlled – Rectifier) là loại linh kiện 4 lớp P – N đặt xen kẽ nhau. Để tiện việc phân tích các lớp bán dẫn này người ta đặt là P1, N1, P2, N2, giữa các lớp bán dẫn hình thành các chuyển tiếp lần lượt từ trên xuống dưới là J1, J2, J3.

Sơ đồ cấu trúc, ký hiệu, sơ đồ tương đương và cấu tạo của thyristor được trình bày H1

H.I.1a. H.I.1b H.I.1c H.I.1d

A : Anốt

K : catốt

G : Cực điều khiển

J1, J3 : Mặt tiếp giáp phát điện tích

J2 : Mặt tiếp giáp trung gian

H.I.1a : Sơ đồ ký hiệu của SCR

H.I.1b : Sơ đồ cấu trúc bốn lớp của SCR

H.I.1c : Sơ đồ mô tả cấu tạo của SCR

H.I.1d : Sơ đồ tương đương của SCR

2. Nguyên lý làm việc của thyristor:

Có thể mô phỏng một Thyristor bằng hai transistor Q1, Q2 như H.I.1d. Transistor Q1 ghép kiểu PNP, còn Q2 kiểu NPN.

Gọi 1, 2 là hệ số truyền điện tích của Q1và Q2. Khi đặt điện áp U lên hai đầu A &K của Thyristor, các mặt tiếp giáp J1 & J3 chuyển dịch thuận, còn mặt tiếp giáp J2 chuyển dịch ngược ( J2 mặt tiếp giáp chung của Q1 & Q2 ). Do đó dòng chảy qua J2 là IJ2

IJ2 = 1 Ie1 + 2Ie2 + Io.

I0 : Là dòng điện rò qua J2

Nhưng vì Q1 & Q2 ghép thành một tổng thể ta có:

Ie1 = Ie2 = IJ2 = I.

Do đó IJ2 = I = 1 I + 2 I + Io

Suy ra => I = Io / [1-( 1 + 2 )] (1)

Do J2 chuyển dịch ngược nên hạn chế dòng chảy qua nó, dẫn đến 1, 2 cùng điều có giá trị nhỏ, I  Io, cả hai transistor ở trạng thái ngắt.

Từ biểu thức (1) ta thấy rằng dòng điện chảy qua Thyristor phụ thuộc vào hệ số truyền điện tích 1 & 2. Mối quan hệ giữa  và dòng emiter được trình bày ở H.I.2. Như vậy khi 1 + 2 tăng dần đến 1 thì I tăng rất nhanh. Theo sơ đồ tương đương của SCR H.I.1d ta có thể giải thích như sau:

- Dòng IC1 chảy vào cực B của Q2 làm cho Q2 dẫn và IC2 tăng, tức IB1 cũng tăng (IC2 = IB1) khiến Q1 dẫn mạnh -> IC1 tăng và cứ tiếp diễn như thế. Hiện tượng này gọi là hồi tiếp dương về dòng, tạo điều kiện làm tăng trưởng nhanh dòng điện chảy qua Thyristor.

- Dòng Ie1 tăng làm cho 1 tăng (H.I.2), còn tăng Ie2 làm cho 2 tăng. Cuối cùng thưcï hiện được điều kiện (1 + 2) -> 1, cả hai transistor chuyển sang trạng thái mở, lúc này nội trở giữa A và K của SCR rất nhỏ.

Vậy muốn làm cho Q1, Q2 từ trạng thái ngắt chuyển sang trạng thái bão hồ (hay muốn mở Thyristor) chỉ cần làm tăng IB2. Để làm được việc này người ta thường cho một dòng điều khiển Iđk chảy vào cực cổng của Thyristor, đúng theo chiều IB2 trên H.I.1d.

PHẦN C

KẾT LUẠÂN

Đề tài ' THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MỘT MÔ HÌNH MẠCH KÍCH THYRISTOR TRONG THIẾT BỊ CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN "

là một đề tài vừa mang tính lý thuyết, vưà có ý nghĩa thực tiễn trong sản xuất. Vì vậy trong tập luận án này trình bày các phương pháp mở, khố Thyristor và một số mạch điều khiển cùng với mạch chỉnh lưu dùng Thyristor một pha cũng như ba pha.

Dưới sự hướng dẫn cuả thầy “Nguyễn Xuân Khai” cùng với quyết tâm và nỗ lực của bản thân, chúng em đã hồn thành nhiệm vụ được giao.

Qua tập luận án này, nó đã giúp em bước đầu tập sự, làm quen với công việc người kỹ sư, đồng thời biết được cách thực hiện việc thiết kế một mô hình mạch điều khiển Thyristor bằng điện áp. Tuy nhiên do thời gian, trình độ và kinh nghiệm có hạn nên tập luận án này còn nhiều thiếu sót.

Sau cùng, để kết thúc những trang cuối cùng của tập luận án này, em xin gởi đến thầy Nguyễn Xuân Khai và các thầy cô trong khoa Điện - Điện Tử lời cảm ơn chân thành nhất vì đã tận tình giúp đỡ em hồn thành tập luận án đúng thời hạn.

TPHCM 3- 2000

Sinh Viên Thực Hiện

Nguyễn Văn Hiền