Thyristor là gì? Nguyên lý hoạt động Thyristor là gì?

Thyristor là một khái niệm mà nhiều người không chuyên về kỹ thuật hoặc công nghệ thường gặp phải khi đọc các tạp chí chuyên ngành. Điều này có thể khiến nhiều người cảm thấy xa lạ. Nếu bạn muốn hiểu rõ hơn về định nghĩa, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Thyristor, đừng bỏ qua bài viết này từ Lumiereriversidevn.com.

Tìm hiểu Thyristor là gì?

Thyristor là thuật ngữ chuyên ngành, do đó với nhiều người, nó vẫn còn khá xa lạ. Nếu bạn đang tìm hiểu về Thyristor hay Thyristor SCR, đây là một loại thiết bị điện tử được gọi là Silicon Controlled Rectifier (viết tắt là SCR). Để hiểu một cách đơn giản, Thyristor là một loại điốt, được tạo thành từ sự kết hợp của hai transistor đối nghịch và có thể được điều khiển. Chúng hoạt động khi được cấp điện và tự động chuyển về trạng thái ngưng dẫn khi không còn điện.

Cấu tạo Thyristor là gì?

Thyristor có cấu tạo bao gồm 4 lớp bán dẫn với hướng P-N xen kẽ nhau và được kết nối với 3 chân:

A kí hiệu của anode có nghĩa là cực dương
K kí hiệu của Cathode có nghĩa là cực âm
G kí hiệu của Gate có nghĩa cực khiển hay còn gọi là cực cổng

Để hiểu về Thyristor, bạn có thể xem chúng tương đương với cặp BJT, bao gồm NPN và PNP, được ghép lại với nhau theo sơ đồ sau:

Nguyên lý hoạt động Thyristor là gì?

Thyristor là gì? Nguyên lý hoạt động của nó có điều gì đặc biệt? Để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của Thyristor, chúng ta có thể phân tích nguyên tắc hoạt động của nó theo từng trường hợp nhỏ:

Cực G hở của Thyristor SCR là gì

Trong trường hợp cực G mở, hay còn được gọi là cực VG = 0V. Điều này khiến cực B không dẫn, dẫn đến T1 bị ngưng dẫn.

Khi transistor T1 không dẫn: IB1 = 0 và IC1 = 0, đồng nghĩa với vùng T2 cũng bị ngưng dẫn.

Trong trường hợp này, Thyristor không thể dẫn điện, do đó IA = 0 và VAK có giá trị tương đương với VCC.

Tuy nhiên, tăng điện áp tại vùng nguồn VCC sẽ làm tăng VAK và VBO, làm giảm VAK. Điều này ảnh hưởng đến dòng điện IA, khiến nó nhanh chóng tăng lên và giúp Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn điện. Trái ngược với IA, dòng điện tương ứng với nguồn VAK giảm, trở thành dòng duy trì. Lúc này, Thyristor được kích hoạt và có tính chất tương tự như một Diode nắn điện.

Đóng khóa K của Thyristor SCR là gì

Trong trường hợp kích hoạt khóa K, tức là VG = VDC – IGRG, Thyristor có khả năng dẫn điện. Lúc này, vùng T1 sẽ phân cực ở B1 và có thể dẫn điện. Khi đó, IC1 = IB2 và IC2 = IB1, Thyristor có thể duy trì trạng thái dẫn mà không cần đến IG phải hoạt động liên tục.

Dòng điện lớn chảy qua T1 khiến hai transistor đạt trạng thái bão hòa, làm cho điện áp tại vùng VAK giảm xuống gần 0.7V.e.

Phân cực ngược Thyristor

Phân cực ngược của Thyristor xảy ra khi cực A được kết nối với cực âm và cực K được kết nối với cực dương. Điều này khiến cho Thyristor không thể dẫn điện. Nếu điện áp tăng đủ cao, sẽ xảy ra hiện tượng đánh thủng Thyristor, khiến cho dòng điện chạy theo hướng ngược lại.

Các thông số kỹ thuật của Thyristor là gì

Dòng điện thuận cực đại

Dòng điện cực đại là giá trị lớn nhất mà Thyristor có thể chịu đựng khi dòng điện chạy qua. Nếu vượt quá giá trị này, sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của Thyristor.

Điện áp ngược cực đại

Điện áp ngược cực đại là giá trị lớn nhất mà cấu trúc chịu đựng được giữa K và A. Thường nằm trong khoảng từ 100V đến 1000V. Nếu vượt quá giới hạn này, có thể gây hỏng hóc cho Thyristor.

Dòng điện kích cực tiểu

Dòng điện cực tiểu, được kí hiệu là IGmin, là dòng nhỏ nhất cần có tại cực G để kích hoạt Thyristor khi điện áp tại vùng VAK thấp. Đây là giá trị tối thiểu đủ để điều khiển Thyristor, thường nằm trong khoảng từ 1mA đến vài chục mA. IGmin tương đồng với công suất của Thyristor. Nếu Thyristor có công suất nhỏ, IGmin sẽ có giá trị tương ứng nhỏ hơn.

Thời gian mở Thyristor là gì?

Thời gian hoặc độ rộng xung kích của Thyristor là thời gian mà nó chuyển từ trạng thái ngừng dẫn sang trạng thái dẫn và kéo dài thời gian mở trong vài giây.

Thời gian tắt Thyristor là gì?

Theo nguyên lý hoạt động, Thyristor tự duy trì trạng thái dẫn khi nhận được tác động kích điện. Để chuyển Thyristor từ trạng thái dẫn sang trạng thái ngừng dẫn, có thể điều chỉnh IG và VAK về 0 và làm cho chúng bằng nhau. Tuy nhiên, để tắt hoàn toàn Thyristor, thời gian duy trì trạng thái VAK = OV = 0 cần phải đủ dài. Thời gian tắt Thyristor thường dao động khoảng 20-30 micro giây. Trong trường hợp thời gian này không đủ, VAK sẽ tăng cao, khiến cho Thyristor tiếp tục hoạt động và dẫn điện.

Như vậy, thông qua bài viết trên, Lumiereriversidevn.com đã chia sẻ với quý bạn đọc những thông tin cơ bản về Thyristor, cũng như về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó. Hi vọng rằng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về thuật ngữ chuyên ngành này.

Tìm hiểu thêm: