Về mặt thương mại, các thiết bị thyristor đầu tiên được phát hành vào năm 1956. Với một thiết bị nhỏ Thyristor có thể điều khiển lượng lớn điện áp và công suất. Nhiều ứng dụng trong bộ điều chỉnh độ sáng, điều khiển công suất điện và điều khiển tốc độ động cơ điện . Trước đây, Thyristor được dùng làm đảo chiều dòng điện để tắt thiết bị. Thực ra nó lấy dòng điện một chiều nên rất khó áp dụng cho thiết bị. Nhưng bây giờ, bằng cách sử dụng tín hiệu cổng điều khiển, các thiết bị mới có thể được bật và tắt. Thyristor có thể được sử dụng để bật và tắt hoàn toàn. Nhưng bóng bán dẫn nằm giữa trạng thái bật và tắt. Vì vậy, thyristor được sử dụng làm công tắc và nó không thích hợp làm bộ khuếch đại tương tự. Vui lòng theo liên kết để biết: Kỹ thuật giao tiếp Thyristor trong điện tử công suất

Thyristor là gì?

Thyristor là một linh kiện bán dẫn trạng thái rắn bốn lớp với vật liệu loại P và N. Bất cứ khi nào một cổng nhận được một dòng điện kích hoạt thì nó bắt đầu dẫn điện cho đến khi điện áp trên thiết bị thyistor bị phân cực thuận. Vì vậy, nó hoạt động như một công tắc bistable trong điều kiện này. Để điều khiển lượng lớn dòng điện của hai dây dẫn chúng ta phải thiết kế một thyristor ba dây dẫn bằng cách kết hợp lượng dòng điện nhỏ với dòng điện đó. Quá trình này được gọi là quá trình điều khiển. Nếu hiệu điện thế giữa hai dây dẫn dưới điện áp đánh thủng, thì một thyristor hai dây dẫn được sử dụng để đóng cắt thiết bị.

Thyristor

Ký hiệu mạch Thyristor

Ký hiệu mạch Thyistor như dưới đây. Nó có ba thiết bị đầu cuối Anode, cathode và gate.

Biểu tượng TRIAC

Có ba trạng thái trong một thyristor

Chế độ chặn ngược - Trong chế độ hoạt động này, diode sẽ chặn điện áp được đưa vào.
Chế độ chặn chuyển tiếp - Trong chế độ này, điện áp đặt vào một hướng làm cho một diode dẫn điện. Nhưng sự dẫn điện sẽ không xảy ra ở đây vì thyristor chưa kích hoạt.
Chế độ tiến hành chuyển tiếp - Thyristor đã được kích hoạt và dòng điện sẽ chạy qua thiết bị cho đến khi dòng chuyển tiếp đạt dưới giá trị ngưỡng được gọi là “Dòng điện giữ”.

Sơ đồ lớp Thyristor

Thyristor bao gồm ba ngã ba p-n cụ thể là J1, J2 và J3.Nếu cực dương ở điện thế dương đối với cực âm và cực cổng không được kích hoạt với bất kỳ điện áp nào thì J1 và J3 sẽ ở điều kiện phân cực thuận. Trong khi đường giao nhau J2 sẽ ở điều kiện phân cực ngược. Vì vậy mối nối J2 sẽ ở trạng thái tắt (không diễn ra quá trình dẫn điện). Nếu tăng điện áp trên anốt và catốt vượt quá V_BO(Điện áp đánh thủng) sau đó xảy ra đánh thủng tuyết lở đối với J2 và khi đó thyristor sẽ ở trạng thái ON (bắt đầu dẫn điện).

Nếu một V_G (Điện thế dương) được áp dụng cho thiết bị đầu cuối cổng, sau đó sự cố xảy ra tại đường giao nhau J2 sẽ có giá trị thấp V_NẾU . Thyristor có thể chuyển sang trạng thái BẬT, bằng cách chọn một giá trị thích hợp V_G .Trong điều kiện đánh thủng do tuyết lở, thyristor sẽ dẫn liên tục mà không tính đến điện áp cổng, cho đến khi và trừ khi,

V tiềm năng_NẾUbị loại bỏ hoặc
Dòng điện giữ lớn hơn dòng điện chạy qua thiết bị

Đây V_G - Xung điện áp là điện áp ra của bộ dao động giãn UJT.

Sơ đồ lớp Thyristor

Các mạch chuyển đổi Thyristor

Mạch Thyristor DC
Mạch Thyristor AC

Mạch Thyristor DC

Khi kết nối với nguồn DC, để điều khiển tải và dòng DC lớn hơn, chúng ta sử dụng thyristor. Ưu điểm chính của thyristor trong mạch điện một chiều như một công tắc mang lại dòng điện khuếch đại cao. Một dòng cổng nhỏ có thể kiểm soát lượng lớn dòng điện cực dương, vì vậy thyristor được biết đến như một thiết bị hoạt động bằng dòng điện.

Mạch Thyristor DC

Mạch Thyristor AC

Khi kết nối với nguồn AC, thyristor hoạt động khác vì nó không giống với mạch DC được kết nối. Trong một nửa chu kỳ, thyristor được sử dụng như một mạch xoay chiều khiến nó tự động tắt do điều kiện phân cực ngược của nó.

Mạch AC Thyristor

Các loại Thyristor

Dựa trên khả năng bật và tắt, các thyristor được phân loại thành các loại sau:

Điều khiển bằng silicon thyristor hoặc SCRs
Cổng tắt thyristor hoặc GTOs
Máy phát điện tắt thyristor hoặc ETO
Các thyristor dẫn ngược hoặc RCTs
Thyristor Triode hai chiều hoặc TRIAC
MOS tắt thyristor hoặc MTO
Các thyristor điều khiển pha hai chiều hoặc BCT
Các thyristor hoặc SCR chuyển mạch nhanh
Bộ chỉnh lưu điều khiển silicon hoạt hóa nhẹ hoặc LASCRs
Các thyristor được điều khiển bằng FET hoặc FET-CTHs
Cổng tích hợp Thyristor giao hoán hoặc IGCTs

Để hiểu rõ hơn về khái niệm này, ở đây chúng tôi xin giải thích một số loại thyristor.

Bộ chỉnh lưu điều khiển Silicon (SCR)

Bộ chỉnh lưu điều khiển silicon còn được gọi là bộ chỉnh lưu thyristor. Nó là một thiết bị trạng thái rắn điều khiển bốn lớp hiện tại. SCR có thể dẫn dòng chỉ theo một hướng (thiết bị một chiều). SCR có thể được kích hoạt bình thường bởi dòng điện được đưa vào thiết bị đầu cuối cổng. Để biết thêm về SCR. Vui lòng theo liên kết để biết thêm về: Thông tin cơ bản và đặc điểm của hướng dẫn SCR

Cổng tắt Thyristor (GTO)

Một trong những loại đặc biệt của thiết bị bán dẫn công suất cao là GTO (cổng tắt thyristor). Thiết bị đầu cuối cổng điều khiển các công tắc được BẬT và TẮT.

Biểu tượng GTO

Nếu xung tích cực được áp dụng giữa cực âm và cực cổng, thì thiết bị sẽ được BẬT. Cực âm và thiết bị đầu cuối cổng hoạt động như một Ngã ba PN và tồn tại một điện áp tương đối nhỏ giữa các đầu cuối. Nó không đáng tin cậy như một SCR. Để nâng cao độ tin cậy, chúng ta phải duy trì một lượng nhỏ dòng điện cổng dương.

Nếu xung điện áp âm được áp dụng giữa các cực cổng và cực âm, thì thiết bị sẽ TẮT. Để tạo ra điện áp cực âm cổng, một số dòng điện thuận bị đánh cắp, do đó dòng điện thuận cảm ứng có thể giảm và tự động GTO sẽ chuyển sang trạng thái chặn.

Các ứng dụng

Bộ truyền động động cơ tốc độ thay đổi
Biến tần công suất cao và lực kéo

Ứng dụng GTO trên Ổ đĩa tốc độ thay đổi

Có hai lý do chính để điều chỉnh tốc độ truyền động là quá trình trò chuyện và kiểm soát năng lượng. Và nó cung cấp hoạt động mượt mà hơn. GTO dẫn ngược tần số cao có sẵn trong ứng dụng này.

Ứng dụng GTO

Bộ phát TẮT Thyristor

Bộ phát điện TẮT thyristor là một loại của thyristor và nó sẽ BẬT và TẮT bằng cách sử dụng MOSFET. Nó bao gồm cả những lợi thế của MOSFET và GTO. Nó bao gồm hai cổng - một cổng được sử dụng để BẬT và một cổng khác có MOSFET nối tiếp được sử dụng để TẮT.

Bộ phát TẮT Thyristor

Nếu một cổng 2 được áp dụng với một số điện áp dương và nó sẽ BẬT MOSFET được kết nối nối tiếp với cực âm cathode PNPN thyristor. MOSFET được kết nối với thiết bị đầu cuối cổng thyristor sẽ TẮT khi chúng ta đặt điện áp dương vào cổng 1.

Hạn chế của MOSFET kết nối nối tiếp với thiết bị đầu cuối cổng là tổng điện áp giảm từ 0,3V đến 0,5V và tổn thất tương ứng với nó.

Các ứng dụng

Thiết bị ETO được sử dụng cho bộ giới hạn dòng sự cố và trạng thái rắn ngắt mạch vì khả năng ngắt dòng cao của nó, tốc độ chuyển mạch nhanh, cấu trúc nhỏ gọn và suy hao dẫn truyền thấp.

Đặc tính hoạt động của ETO trong bộ ngắt mạch trạng thái rắn

Khi so sánh với thiết bị đóng cắt cơ điện, thiết bị ngắt mạch thể rắn có thể mang lại những lợi thế về tuổi thọ, chức năng và tốc độ. Trong quá trình Tắt tạm thời, chúng ta có thể quan sát các đặc điểm hoạt động của một Công tắc nguồn bán dẫn ETO .

Ứng dụng ETO

Thyristor dẫn ngược hoặc RCTs

Thyristor công suất cao bình thường khác với thyristor dẫn ngược (RCT). RCT không thể thực hiện việc chặn ngược vì điốt ngược. Nếu chúng ta sử dụng freewheel hoặc diode ngược thì sẽ có lợi hơn cho các loại thiết bị này. Bởi vì diode và SCR sẽ không bao giờ dẫn điện và chúng đồng thời không thể tạo ra nhiệt.

Biểu tượng RCT

Các ứng dụng

RCT hoặc các ứng dụng thyristor dẫn ngược trong bộ biến tần và bộ thay đổi tần số, được sử dụng trong Bộ điều khiển AC bằng cách sử dụng Mạch Snubbers .

Ứng dụng trong bộ điều khiển AC bằng cách sử dụng Snubbers

Bảo vệ phần tử bán dẫn từ quá điện áp là bằng cách sắp xếp các tụ điện và điện trở song song với các công tắc riêng lẻ. Vì vậy, các thành phần luôn được bảo vệ khỏi quá điện áp.

Ứng dụng RCT

Thyristor Triode hai chiều hoặc TRIAC

TRIAC là một thiết bị để kiểm soát dòng điện và nó là một bán dẫn ba đầu cuối thiết bị. Nó có nguồn gốc từ tên gọi là Triode cho dòng điện xoay chiều. Thyristor chỉ có thể dẫn theo một hướng, nhưng TRIAC có thể dẫn theo cả hai hướng. Có hai tùy chọn để chuyển đổi dạng sóng AC cho cả hai nửa - một là sử dụng TRIAC và tùy chọn kia là quay trở lại Thyristor được kết nối trở lại. Để BẬT một nửa chu kỳ, chúng ta sử dụng một Thyristor và để vận hành chu kỳ khác, chúng ta sử dụng Thyristor kết nối ngược.

Triac

Các ứng dụng

Được sử dụng trong bộ điều chỉnh độ sáng đèn trong nước, điều khiển động cơ nhỏ, điều khiển tốc độ quạt điện, điều khiển các thiết bị điện AC nhỏ trong nước.

“cây cầu làm gì trong một mạng lưới ”

Ứng dụng trong điều chỉnh độ sáng trong nước

Bằng cách sử dụng các bộ phận cắt của điện xoay chiều bộ điều chỉnh độ sáng sẽ hoạt động. Nó cho phép đèn chỉ đi qua các phần của dạng sóng. Nếu mờ nhiều hơn cắt dạng sóng cũng nhiều hơn. Chủ yếu công suất được truyền sẽ quyết định độ sáng của đèn. Điển hình là TRIAC được sử dụng để sản xuất bộ điều chỉnh độ sáng.

Ứng dụng Triac

Đây là tất cả về Các loại Thyristor và ứng dụng của chúng . Chúng tôi tin rằng những thông tin được đưa ra trong bài viết này là hữu ích để bạn hiểu rõ hơn về dự án này. Hơn nữa, bất kỳ truy vấn nào liên quan đến bài viết này hoặc bất kỳ trợ giúp nào trong việc triển khai dự án điện và điện tử , bạn có thể liên hệ với chúng tôi bằng cách kết nối trong phần bình luận bên dưới. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, đó là các loại Thyristor là gì?

Tín ảnh: