Thyristor là gì? công dụng và các loại Thyristor

Thyristor là gì? công dụng của Thyristor và các loại Thyristor đang được sử dụng phổ biến hiện nay trên thị trường sẽ được tổng hợp qua bài sau

1. Thyristor là gì?

Thyristor hay còn có tên gọi là Silicon Controlled Rectifier, đây là một loại linh kiệ được sử dụng phổ biến trong các thiết bị điện tử, là phần tử bán dẫn được cấu thành từ 4 lớp bán dẫn. Và có ký hiệu như 1 diode.

Vòa năm 1950, Thyristor đã được đề xuất bởi William Shockley và vào những năm 1957 thì chúng mới thật sự được phát triển.

Thyristor được ghép từ 2 transistor có chiều đối nghịch và có thể điều khiển. Với 3 cực hoạt động là anode (A), cathode (K), cực điều khiển (G). Chúng hoạt động với vai trò tựa như một khóa điện tử có thể điều khiển, chúng được cấp điện và tự động ngắt khi trở về trạng thái ngưng dẫn khi không có điện. Lúc này điện được dẫn từ Anot sang Katot và kích thích điện vào chân G.

2. Nguyên lý hoạt động

Trường hợp 1: Phân cực ngược Thyristor

Phân cực ngược là khi A được nối vào cực âm và K được nối với cực dương. Thyristor sẽ được 1 dòng điện nhỏ đi qua nhưng không dẫn điện. Lúc này áp ngược sẽ tăng lên và khi chúng tăng đủ lớn thì Thyristor sẽ bị đánh thủng, lúc này thì dòng điện sẽ chạy theo chiều ngược lại. Điện áp trong trường hợp này sẽ gọi là Vbr. Từ đó suy ra

I_G= 0 ; I_G2>I_G1>I_G

Trường hợp 2: Cực G để hở, G_V=OV

Đối với trường hợp cực G hở thì G_V=OV, lúc này transistor T1 sẽ ngưng dẫn vì không phân cực tại cực B nên T1 ngưng dẫn. Dẫn đến IB1 và IC1 đều bằng 0, lúc này T2 cũng sẽ ngưng dẫn. Lúc này Thyristor không dẫn điện và dòng điện khi đi qua chúng IA = 0, VAK≈ VCC.

Đối với trườn hợp Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn điện, lúc này nguồn điện áp VCC tăng lên và điện áp VAK tăng theo đến khi điện thế ngập VBO. Thì lúc này điện áp của VAK sẽ giảm xuống như diode và dòng điện IA thì tăng nhanh. Dòng điện ứng với lúc điện áp VAK giảm gọi là dòng điện duy trì và ký hiệu là IH. Và Thyristor sẽ có đặc tính như 1 diode dẫn điện.

Trường hợp 3: Đóng khóa K

Trong trường hợp này thì VG= VDC – IG.RG và Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn điện. Transistor T1 được phân cực tại cực B1 và dòng điện IG lúc này là IB1 làm T1 dẫn điện và cho ra IC1 chính là dòng điện IB2 suy ra I2 dẫn điện. Cùng lúc đó dòng điện IC2 sẽ cung cấp ngược lại cho T1 và IC2 =IB1. Nhờ đó mà Thyristor duy trì trạng thái dẫn mà không cần dòng IG liên tục.

Lúc này suy ra: IC1 = IB2    ; IC2 = IB1

Dựa vào nguyên lý này cho thấy khi dòng điện cung cấp cho cực G càng lớn thì áp ngập càng nhỏ và Thyristor càng dễ dẫn điện.

3. Công dụng của Thyristor

Ở những năm đầu sản xuất, Thyristor được sử dụng cho các mục đích về thương mại. Thyristor được dùng để kiểm soát lượng lớn điện áp và năng lượng. Vì những tính năng này nên Thyristor được dùng để điều chỉnh ánh sáng, điều chỉnh công suất điện, điều khiển tốc độ của động cơ điện,… Ngoài ra chúng còn được dùng để đảo ngược dòng điện để ngưng hoạt động của các thiết bị.

Đối với hiện nay thì Thyristor vẫn đang được phổ biến và có thêm nhiều công dụng hơn. Thyristor có thể bật và tắt dòng điện bằng cách sử dụng tín hiệu cổng điều khiển các thiết bị. Vậy nên Thyristor phù hợp làm công tắc hơn là bộ khuếch đại analog.

4. Các loại Thyristor

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại Thyristor khác nhau, mỗi loại Thyristor lại có một công năng riêng biệt. Tuy nhiên xét về cấu tạo và nguyên lý hoạt động thì chúng tương tự với nhau. Dưới đây là một số loại Thyristor hay được ưa dụng

• Thyristor điều khiển silic, SCR.
• Thyristor cổng tắt, GTO
• Thyristor cực phát, ETOs
• Thyristor dẫn điện ngược, RCT.
• Thyristor Triode hai chiều, TRIAC.
• Thyristor MOS tắt, MTO.
• Thyristor điều khiển pha hai chiều, BCT.
• Thyristor chuyển đổi nhanh, SCR
• Thyristor kiểm soát FET, FET-CTHs
• Thyristor tích hợp cổng, IGCT.

.

Bài viết trên là một số kiến thức tổng hợp về Thyristor là gì? Hy vọng sẽ có ích cho các bạn.

>>> HỆ THỐNG ĐIỆN CÔNG NGHIỆP