Bài giảng Điện tử công suất - Chương 1: Mở đầu (Mới)
Các thyristor cho nhu cầu thông thường đươc chế tạo với khả năng chịu được điện áp thay đổi từ 400V đến 12kV và dòng điện từ 1000A đến 5kA. Đối với nhu cầu đóng ngắt nhanh, khả năng dòng đạt đến 800-1.500A và điện áp 1.200- 2.500V. Các linh kiện IGBT dạng modul được chế tạo với khả năng chịu được điện áp/ dòng điện 1,7- 3,3kV/400-1.200A
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Điện tử công suất - Chương 1: Mở đầu (Mới), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 1: M Đ U LINH KU N ðI N T CÔNG SU TT
oo LINH KI N ðI N T CÔNG SU T Các linh kiện công suất giao hoán có
những đặc tính sau:
1.1. ð c tính c a công t c bán d n • Tốc độ giao hoán nhanh.
• Giảm thiểu công suất tiêu tán.
2.2. Diode Diode côngcông su t
• Cho phép điều khiển các tải nặng (dòng tải lớn
3.3. Transistor Transistor côngcông su t hay điện trở tải nhỏ).
• Có gắn các bộ vi xử lý, vi điều khiển hoặc PLC.
H 4.4. rotsyiTrhThyristor H • Các linh kiện công suất giao hoán thông dụng
5.5. T ng k t là: Diode,Transistor, Mosfet, SCR, TRIAC, GTO,
SCS, IGBT, MCT
11:33 AM 11 11:33 AM 22
1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN 1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN
o
Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0)
Do tính chất của chất bán dẫn nên khi
v,i
chịu tác động của xung kích, dạng sóng ngõ
Hiệu điện thế V
ra có dạng như ở hình
t
Dòng điện I
Đặc tuyến giao hoán được biểu diễn từ t t
off swon
trạng thái tắt (off ) sang trạng thái dẫn (on )
và từ trạng thái dẫn (on ) sang trạng thái
ngưng11:33 AM (off ) 33 11:33 AM 44
1
1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN 1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN
o o
Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0) Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0)
v,i v,i
Hiệu điện thế V Hiệu điện thế V
t t
Dòng điện I Dòng điện I
toff tswon toff tswon ton
11:33 AM 55 11:33 AM 66
1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN 1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN
o o
Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0) Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0)
v,i v,i
Hiệu điện thế V
Dòng điện I
Chọn t=0
t t
Dòng điện I Hiệu điện thế V
toff tswon ton tswoff toff tswon ton tswoff
t t
v = V 1− i = I
tswon tswon
11:33 AM 77 11:33 AM 88
2
1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN 1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN
o o
Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0) Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0)
v,i v,i
p p
poff=0 pswon on=0 swoff Công suất p
Dòng điện I Dòng điện I
Chọn t=0 Chọn t=0
t t
Hiệu điện thế V Hiệu điện thế V
toff tswon ton tswoff toff tswon ton tswoff toff tswon
t t t t t t
v = V 1− i = I v = V 1− i = I p = vi = VI1−
t t t t
swon swon swon swon tswon tswon
11:33 AM 99 11:33 AM 01 01
1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN 1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN
o
Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0)
Năng lượng thất thoát trong thời gian
v,i
tswon 1
W = pdt = VIt
khởi dẫn bằng: swon ∫ swon Hiệu điện thế V
0 6
Năng lượng thất thoát trong thời gian
Dòng điện I
t r
swoff 1 t
khởi ngưng: Wswoff = pdt = VItswoff
∫ toff tswon ton
0 6
Năng lượng thất thoát tổng cộng trong
1
chu kỳ giao hoán bằng: Wsw = Wswon +Wswoff = VI(tswon + t swoff )
6
11:33 AM 11 11 11:33 AM 21 21
3
1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN 1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN
o o
Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0) Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0)
v,i v,i
Hiệu điện thế V
Dòng điện I F
Dòng điện I r Hiệu điện thế V F
t t
toff tswon ton toff tswon ton
11:33 AM 31 31 11:33 AM 41 41
1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN 1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN
o o
Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0) Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0)
v,i v,i
Dòng điện I F
Dòng điện I F
Chọn t=0
Hiệu điện thế V F Hiệu điện thế V F
t t
toff tswon ton tswoff toff tswon ton tswoff
t t t t
i = I ;v = −(V −V f ) + V = V 1− +V f
tswon tswon tswon tswon
11:33 AM 51 51 11:33 AM 61 61
4
1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN 1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN
o o
Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0) Trường hợp công tắc không lý tưởng (Vf ≠0)
p v,i
v,i swon pswoff Công suất p
p ≠0
poff ≠0 on
Dòng điện I F
Dòng điện I F
Chọn t=0
Hiệu điện thế V Chọn t=0 Hiệu điện thế V
F F V t
t F
toff tswon ton tswoff toff tswon
toff tswon ton tswoff
t t t t
i = I ;v = −(V −V ) + V = V 1− +V
t t t t t f t t f t
i = I ;v = −(V −V ) + V = V 1− +V swon swon swon swon
t f t t f t
swon swon swon swon t t 2
p = vi = VI − ()V −V f I 2
tswon tswon
11:33 AM 71 71 11:33 AM 81 81
1. ð C TÍNH CÔNG T C BÁN D NN 2. DIODE CÔNG SU T T
Năng lượng thất thoát trong thời gian o Diode ch nh lưu
t
swon 1 1 1 1
W = pdt = VIt + V It = VI +V I t
khởi dẫn bằng: swon ∫ swon f swon f swon Diode công suất hoạt động như diode
0 6 3 3 2
Năng lượng thất thoát trong thời gian công suất nhỏ (nối p n) nhưng với dòng
t
swoff 1 1 1 1 điện lớn từ vài chục đến vài trăm Ampe.
khởi ngưng: Wswoff = pdt = VItswoff + V f Itswoff = VI +V f I tswoff
∫ 6 3 3 2
0 J
Năng lượng thất thoát tổng cộng trong AKp n
1 1
Wsw = Wswon +Wswoff = VI +V f I ()tswon + tswoff
chu kỳ giao hoán bằng: 3 2
11:33 AM 91 91 11:33 AM 02 02
5
2. DIODE CÔNG SU T T 2. DIODE CÔNG SU T T
o Phân cực Diode
• Phân c c thu n o Thời gian phục hồi:
• Phân c c ngh ch Khi diode đang dẫn thình lình chuyển sang
p
p n
n
trạng thái ngưng, diode không thể ngưng
ngay mà có thời gian chuyển tiếp do sự hồi
Etx
Etx
Engoài
Engoài
+ + phục của các hạt tải trong nối p n làm dòng
và thế có dạng như hình
11:33 AM 12 12 11:33 AM 22 22
2. DIODE CÔNG SU T T 2. DIODE CÔNG SU T T
o Đồ thị thời gian chuyển tiếp của Diode
o Công suất thất thoát của diode công suất
di R/dt
di F/dt
Q =I .t /2 PT = PON + POFF + Psw
IF rr RM rr 0,25.I RM
t tON
I P = V I
RM ON F F T
t t
3 4 t5
trr t
VON OFF
V P = V I
F OFF R R T
t
V
t t R
1 2 S=t /t VRM 1
5 4 P = P + P = V I ()t + t f
sw swon swoff 6 CC F swon swoff
11:33 AM 32 32 11:33 AM 42 42
6
2. DIODE CÔNG SU T T 2. DIODE CÔNG SU T T
o Diode Schottky o Diode Schottky
Diode • Diode schottky đóng ngắt tốt ở tần số cao
schottky
• VD nhỏ hơn bình thường, chỉ 0.3 0.5V
thường
• Diode Schottky dùng kim loại bán dẫn
được chế điện
tạo bằng
• Diode Schottky thường gặp là 1N5817
Cấu tạo – Ký hiệu chất GaAs
11:33 AM 52 52 11:33 AM 62 62
2. DIODE CÔNG SU T T 3. TRANSISTOR CÔNG SU TT
o
Diode Schottky o BJT (Bipolar Junction Transistor)
I (mA) Diode
D Diode
(silicon)
Schottky B E B E
p p p n n n
n n p p
p n
VD(Volt)
0 0,2 0,4 0,6 0,7 p n
C C
collector collector
Diode
Diode Schottky
(silicon)
PNP NPN
base base
BJT BJT
emitter emitter
11:33 AM 72 72 11:33 AM 82 82
7
3. TRANSISTOR CÔNG SU TT 3. TRANSISTOR CÔNG SU TT
o Đặc tuyến của BJT o Trạng thái đóng ngắt của transistor công suất
11:33 AM 92 92 11:33 AM 03 03
3. TRANSISTOR CÔNG SU TT 3. TRANSISTOR CÔNG SU TT
o M ch b o v BJT
ic
o Công suất thất thoát của BJT VCC
Ic
• Khi transistor dẫn bão hòa, ta có:
t
tON tON D R i 0 t
P = ()V I +V I ≈ V I s f
ON CEbh CM BEbh B T CEbh CM T
Is
• Khi transistor ngưng dẫn và dòng rỉ Ir
B Q t
t v 0 t
P = V I OFF Cs CE f
rất bé, ta có: OFF CC r T
1
P = P + P = V I ()t + t f t
sw swon swoff 6 CC F ()max swon swoff
11:33 AM 13 13 11:33 AM 23 23
8
3. TRANSISTOR CÔNG SU TT 3. TRANSISTOR CÔNG SU TT
o MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field
Effect Transistor)
o MOSFET: hình
thành hai dòng
song song như
sơ đồ cấu trúc
tương đương
11:33 AM 33 33 11:33 AM 43 43
3. TRANSISTOR CÔNG SU TT 3. TRANSISTOR CÔNG SU TT
o
Đặc tuyến của MOSFET o Hoạt động của MOSFET
Ngu nnVVG1 G1
11:33 AM 53 53 11:33 AM 63 63
9
3. TRANSISTOR CÔNG SU TT 3. TRANSISTOR CÔNG SU TT
o Hoạt động của MOSFET o Hoạt động của MOSFET
Ngu nnVVG2 G2 Ngu nnVVG3 G3
11:33 AM 73 73 11:33 AM 83 83
3. TRANSISTOR CÔNG SU TT 3. TRANSISTOR CÔNG SU TT
o M ch b o v cho MOSFET
o Công suất thất thoát của MOSFET
• Khi MOSFET dẫn bão hòa, ta có:
t
P = I 2 R ON
ON D DS ()on T
• Khi MOSFET ngưng dẫn và dòng rỉ Ir
t
P = V I OFF Mạch RC nhỏ mắc song song với ngõ ra của linh
rất bé, ta có: OFF DS max r T
kiện để hạn chế tác dụng các dãy điện áp và các
1
P = P + P = V I ()t + t f
sw swon swoff 6 nguon F ()max swon swoff xung nhiễu dao động xuất hiện khi linh kiện đóng
11:33 AM 93 93 11:33 AM 04 04
10
3. TRANSISTOR CÔNG SU TT 3. TRANSISTOR CÔNG SU TT
o IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) o Mạch tương đương IGBT
oLà linh kiện kết hợp giữa đặc tính tác động
nhanh và công suất lớn của Transistor với điện
thế điều khiển lớn ở cực cổng của MOSFET:
Cách đi n E
E G E
nn n n
p p
n-
G
p+
C
C
11:33 AM 14 14 11:33 AM 24 24
3. TRANSISTOR CÔNG SU TT 3. TRANSISTOR CÔNG SU TT
o Đặc tuyến của IGBT
o Công trên tải
2
VL
• Công suất trung bình cấp cho tải: PL =
RL
V t
V = cc ON
Với thời gian dẫn tON , ta có: L T
V 2 t
s ON
PL =
RL T
o Công suất tiêu tán tổng cộng giao hoán:
Psw = Pswon + Pswoff = 1 6(VCE max .Icmax )(tswon + tswoff )f sw
11:33 AM 34 34 11:33 AM 44 44
11
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
Gồm các linh kiện công suất có cấu trúc gần với
o SCR (Silicon Controlled Rectifier)
Thyristor (SCR gọi theo phòng thí nghiệm Bell từ năm
J
1 J2 J3
1956) và các linh kiện kích cho các linh kiện công A K
p n p n
suất theo bảng tóm tắt sau: 1 1 2 2
Họ Thyristor
Mạch kích UJT
Đơn hướng Lưỡng hướng
(4 lớp) (5 lớp)
Đơn hướng Lưỡng hướng
(4 lớp)
SCR SCS LASCR TRIAC (5 lớp) (3 lớp)
0,8 1000A 0,2A 0,7A 0,5 80A
SUS SBS Diac
100 1000V 100V 100 600V 100 600V
0,2A Diode 0,2A 0,2A
6 10V Shockley 6 10V 6 10V
11:33 AM 54 54 11:33 AM 64 64
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
i
J1 J2 J AK
3 o SCR (không
p p
A 1 n1 2 n2 K o Có thể xem SCR như gồm 2 transistor
thông dụng)
npn và pnp ghép “ khoá chặt” như ở hình
i loại kích dòng
AG G
đi ra cực G n1 n2 K
o SCR (thông
iAK
J1 J2 J3 T
+ _ 2
dụng) loại kích A p1 n1 p2 n2 T1 α 2 IG + (ICBO1 + ICBO2 )
K I =
p p A
1 2 1− ()α1 +α 2
dòng đi vào i A
G GK G
cực G +
11:33 AM 74 74 11:33 AM 84 84
12
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
o Đặc tuyến của SCR
Để làm SCR từ ngưng dẫn sang dẫn:
• Tăng điện thế A K, làm tăng dòng rỉ ICBO , làm
xảy ra hiện tượng huỷ thác .
• Tăng dòng cửa IG để các transistor nhanh
chóng đi vào dẫn bảo hoà
• Tăng nhiệt độ t0 mối nối làm tăng dòng trong
T1, T2
• Tăng tốc độ tăng thế dV/dt tạo dòng nạp cho
điện dung nối pn
• Sử dụng năng lượng quang học như ánh sáng
để làm dẫn các SCR quang (LASCR – Light
actived SCR)
11:33 AM 94 94 11:33 AM 05 05
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
o TRIAC (Triode Alternative Current)
Để làm SCR từ dẫn sang ngưng dẫn:
MT MT MT
• Cắt bỏ nguồn cấp điện VAK . 2 2 2
MT 2 P MT 2
• Thắng động lực: dùng một bộ phận có điện trở N1 P1 N MT 2
N P
thật nhỏ mắc song song với SCR để tạo ra dòng N G G G
2 P G
G N G
P MT MT
IA < IH N 2 MT 1 1 1
3 N4 N P
• Tạo VAK < 0 (dòng xoay chiều, xung giao MT MT
MT 1 1 1
hoán)
11:33 AM 15 15 11:33 AM 25 25
13
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
o
Có thể xem Triac như gồm 2 SCR ghép o Đặc tuyến của Triac
đối song nhưng chỉ có 1 cổng kích chung.
T1 T
U
1 Z
Z U1
T2
MT
1 MT 2
MT 2
MT 1
G G
11:33 AM 35 35 11:33 AM 45 45
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
o Bốn kiểu hoạt động của Triac: o Các cách kích Triac:
Ki uI+ Ki uI Ki uII+ Ki uII Vì Triac dẫn trong cả 2 chiều nên cách kích
VMT1MT2 > 0 VMT1MT2 > 0 VMT1MT2 < 0 VMT1MT2 < 0 bằng điện DC ít thông dụng hơn cách kích
IG > 0 IG 0 IG < 0 bằng điện AC và bằng xung.
(Dòng vào) (Dòng ra) (Dòng vào) (Dòng ra)
Mạch tạo xung được tạo nên từ UJT, IC
Dòng từ Dòng từ Dòng từ Dòng từ
MT1 > MT2 MT1 > MT2 MT2 > MT1 MT2 > MT1 555, mạch số, Flip flop, nhưng đặc biệt
vẫn là mạch dùng DIAC.
11:33 AM 55 55 11:33 AM 65 65
14
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
o MCT (Mosfet Controlled Thyristor) có cấu o MCT là linh kiện kết hợp giữa đặc tính tác
tạo kết hợp công nghệ của thyristor với ưu động nhanh và công suất lớn của SCR với
điểm tổn hao dẫn điện thấp và khả năng điện thế điều khiển lớn ở cực cổng của
chịu áp cao của với khả năng đóng ngắt
nhanh. MOSFET Mosfet. Có 2 loại MCT: N MCT và P MCT, do
cách ghép của 2 Mosfet làm cổng như hình
11:33 AM 75 75 11:33 AM 85 85
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
o Đặc tính đóng ngắt của MCT: có đặc
o
tuyến như SCR cổ điển vì không dẫn ở điện Khả năng chịu tải của MCT:
thế nghịch hình MCT được áp dụng cho các trường hợp yêu
cầu điện trở và độ tự cảm nhỏ với khả
năng chịu được dòng điện lớn và di/dt cao.
MCT được sử dụng làm thiết bị phóng nạp
điện cho máy bay, xe ô tô, tàu thủy, nguồn
cung cấp tivi.
11:33 AM 95 95 11:33 AM 06 06
15
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
o GTO (Gate turn – off Thyristor)
GTO được kích đóng bằng xung dòng điện tương
Có cấu tạo phức tạp hơn tự như khi kích đóng SCR thông thường. Dòng điện
SCR cổ điển để có thể tắt
kích đóng được tăng đến giá trị IGM và sau đó giảm
SCR đang dẫn bằng cách xuống đến giá trị I .
cho xung âm vào cực G G
(mà trước đó đã làm SCR
dẫn bằng cách xung dương
vào G) hình
11:33 AM 16 16 11:33 AM 26 26
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
o Kích mở GTO o Kích đóng GTO
Để kích ngắt GTO,
Điểm khác biệt
xung dòng điện
so với yêu cầu
âm lớn được đưa
xung kích đóng
vào cổng G –
SCR là dòng
cathode với độ dốc
kích i phải tiếp
G (di /dt ) lớn hơn
tục duy trì GQ
giá trị qui định của
trong suốt thời
linh kiện, nó đẩy
gian GTO dẫn
các hạt mang điện
điện.
khỏi cathode
11:33 AM 36 36 11:33 AM 46 46
16
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
Quá trình ngắt GTO đòi hỏi sử dụng xung dòng o
kích đủ rộng. Điều này dẫn đến thời gian ngắt dài, IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor)
khả năng di/dt và dv/dt của GTO thấp. Vì thế, cần • Sự cải tiến công nghệ chế tạo GTO thyristor đã
phải giới hạn các trị số hoạt động không vượt quá dẫn đến phát minh công nghệ IGCT.
giá trị an toàn trong quá trình ngắt GTO • GCT (Gate Commutated Thyristor) là một dạng
phát triển của GTO với khả năng kéo xung
dòng điện lớn bằng dòng định mức dẫn qua
cathode về mạch cổng trong GCT để đảm bảo
ngắt nhanh dòng điện. Cấu trúc của GCT và
mạch tương đương của nó giống như của GTO.
• IGCT là linh kiện gồm GCT và có thêm một số
phần tử hỗ trợ, bao gồm cả board mạch điều
khiển và có thể gồm cả diode ngược.
11:33 AM 56 56 11:33 AM 66 66
4. H THYRISTOR 4. H THYRISTOR
o Đặc tuyến của IGCT
IGCT có thể tích hợp diode ngược bằng mối nối Quá trình ngắt dòng
n+n p được vẽ trên hình. Diode ngược cần thiết điện của IGCT bởi
trong cấu tạo của các bộ nghịch lưu áp. tác dụng xung dòng
kích cổng được vẽ
A minh họa trên hình.
Để có thể so sánh
với quá trình ngắt
dòng của GTO, đồ
G thị của dòng cổng
G
KK được vẽ cho hai
trường hợp.
11:33 AM 76 76 11:33 AM 86 86
17
5. MS T S TLINH KI N KHÁC 5. MS T S TLINH KI N KHÁC
o UJT (Unijunction Transistor) o UJT (Unijuncton Transistor)
Cực nền B Khi c p ñi n
2 UJT còn gọi là Khi chưa c p ñi n
B
N 2
B transistor đơn nối.
Cực 2 B2
R
phát P Tiếp xúc Có công suất thấp D B2
D RB2 E
E P N E nên chỉ xếp vào loại F VBB
E F
B linh kiện điều khiển V RB1
1 R EE
công suất. B1
Cực nền B1
B1
B1
C u t o – Ký hi u R
V = B1 V =ηV
RBB = RB1 + RB2 F BB BB
RB1 + RB2
11:33 AM 96 96 11:33 AM 07 07
5. MS T S TLINH KI N KHÁC 5. MS T S TLINH KI N KHÁC
o UJT (Unijuncton Transistor) o UJT (Unijuncton Transistor)
V
ð c tuy n UJT Phân c c UJT 1
V
1 R2
VE V1
Vùng R2
Vùng dẫn Vùng bão hòa R
ngưng V 2
P VE
VBB =15v
E
VBB =10v
E
VBB =5v R1
R1
V =0v
Vv BB
IE
I
P Iv IEbh
10 A 2,5mA 50mA M ch dao ñ ng thư giãn
11:33 AM 17 17 11:33 AM 27 27
18
5. MS T S TLINH KI N KHÁC 5. MS T S TLINH KI N KHÁC
o PUT (Programmable Unijunction Transistor) o PUT (Programmable Unijunction Transistor)
Phân c c PUT
A Khi V < V : PUT ngưng
V AK P
PUT giống như một UJT VAA BB
P IA Khi V > V : mối nối A G
K RB2 AK P
I
N có đặc tính thay đổi G bắt đầu dẫn
G R
P
G
N G được. Tuy vậy về cấu R
A B1 RTH
V
K tạo, PUT khác hẳn UJT BB
C u t o và ký hi u R
và cách hoạt động cũng η = B1 K
R + R
B2 B1 RB1RB2
RTH = RB1 // RB2 =
khác VG = ηVBB
RB1 + RB2
11:33 AM 37 37 11:33 AM 47 47
5. MS T S TLINH KI N KHÁC 5. MS T S TLINH KI N KHÁC
o PUT (Programmable Unijunction Transistor) o SCS (Silicon Controlled Switch)
M ch dao ñ ng thư giãn C u t o – m ch tương ñương – ký hi u
VA
GA
VP
J J J
1 2 3 GA K
V A K GK
BB n1 n2 K
VV p n p n
t 1 2 T
1 2 T 2
R V p 1 p
R G 1 2
B2 ηVBB A G
A A
GK
Xả RB1 GK
t
C V
K SCS còn được gọi là Tetrode thyristor
(thyristor có 4 cực)
t
11:33 AM 57 57 11:33 AM 67 67
19
5. MS T S TLINH KI N KHÁC 5. MS T S TLINH KI N KHÁC
o SCS (Silicon Controlled Switch) o DIAC (Diode AC)
• SCS dẫn ở điện thế dương cấp cho anod A2 C u t o – ký hi u
A A2
A2 2
N1 P
và cho xung dương vào GK. 1
• SCS đang dẫn, muốn làm tắt hoặc cho
N2
xung âm vào GK, hoặc cho xung dương P A
2 1 A
N3 1 A1
vào GA.
A1
• SCS hoạt động có: I =0,2A; V =100V.
A RM DIAC giống hai SCR không có cực cổng hay
• SCS ứng dụng trong điều khiển công đúng hơn là một transistor không có cực nền
suất nhỏ, dao động thư giãn.
11:33 AM 77 77 11:33 AM 87 87
5. MS T S TLINH KI N KHÁC 5. MS T S TLINH KI N KHÁC
o DIAC (Diode AC) o DIAC (Diode AC)
I
• Cách hoạt động như gồm có 2 SCR A Đặc tuyến DIAC
(n1p1n2p2 và n3p2n2p1) nhưng không có
cổng kích G
I
V BR
• VBR = 28V ÷ 40V BR
I
BR VBR VA1A2
• IBR = I H = vài trăm A
• DIAC tương đương với hai Diode Zener
mắc đối đầu
11:33 AM 97 97 11:33 AM 08 08
20
5. MS T S TLINH KI N KHÁC 5. MS T S TLINH KI N KHÁC
o Diode Shockley o Diode Shockley
+ A ð c tuy n V/A Diode shockley đặc tuyến
C u t o – ký hi u IA
IA giống như SCR lúc dòng
J J J
1 2 3 +
K cổng I =0V
A p p Vf G
1 n1 2 n2
_ Khi điện thế
I
BO anod catod tới trị
Diode shockley gồm có 4 lớp bán _ K
VAK số V thì diode
VBO BO
dẫn PNPN (diode 4 lớp) nhưng chỉ shockley bắt đầu
có hai cực dẫn
11:33 AM 18 18 11:33 AM 28 28
6. T NG K TT 6. T NG K TT
Khả năng hoạt động của các linh kiện bán dẫn
công suất được so sánh theo công suất mang tải oThống kê
và tốc độ đóng ngắt được minh họa ở hình dựa số liệu tra
theo số liệu tra cứu năm 1998 1999 của hãng cứu năm
EUPEC. 1998 1999
Linh kiện GTO công suất lớn được sản xuất với của hãng
khả năng chịu được điện áp/dòng điện từ 2,5 EUPEC.
6kV/1 6kA. GTO còn được chế tạo chứa diode
ngược với tổn hao thấp, khả năng chịu điện
áp/dòng điện của nó đạt đến 4,5kV/3kA.
11:33 AM 38 38 11:33 AM 48 48
21
6. T NG K TT 6. T NG K TT
Linh kiện IGCT đươc chế tạo gần đây có khả Các thyristor cho nhu cầu thông thường đươc
năng chịu được điện áp/ dòng điện 6kV/6kA với chế tạo với khả năng chịu được điện áp thay đổi
khả năng chuyển mạch gần như toàn bộ dòng từ 400V đến 12kV và dòng điện từ 1000A đến
điện sang mạch cổng khi kích ngắt. 5kA. Đối với nhu cầu đóng ngắt nhanh, khả năng
Các diode cho nhu cầu thông thường đươc chế dòng đạt đến 800 1.500A và điện áp 1.200
tạo với khả năng chịu được điện áp thay đổi từ 2.500V.
500V đến 4kV và dòng điện từ 60A đến 3,5kA. Đối Các linh kiện IGBT dạng modul được chế tạo với
với nhu cầu đóng ngắt nhanh khả năng dòng đạt khả năng chịu được điện áp/ dòng điện 1,7
đến 800 1.700A và điện áp 2.800 6.000V. 3,3kV/400 1.200A.
11:33 AM 58 58 11:33 AM 68 68
K T THÚC CHƯƠNG II
CH NH LƯU M T
PHA
11:33 AM 78 78
22
Các file đính kèm theo tài liệu này:
bai_giang_dien_tu_cong_suat_chuong_1_mo_dau_moi.pdf
