LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Tham khảo tài liệu linh kiện điện tử công suất, kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Dàn bài Điện tử c¬ng suất 1Ch¬ng 2 : LINH KIÖN §TCS §Ó thùc hiÖn c¸c ng¾t ®iÖn ®iÖn tö trong ch¬ng 1, cã thÓ sö dông nhiÒu linhkiÖn hay nhãm linh kiÖn ®iÖn tö chÞu ®îc ¸p cao - dßng lín, lµm viÖc trong hai chÕ®é: - DÉn ®iÖn hay b¶o hoµ (ON): sôt ¸p qua kªnh dÉn ®iÖn rÊt bÐ, dßng phô thuéc vµot¶i. - Khãa (OFF): dßng qua nã rÊt bÐ (≈ 0), kªnh dÉn ®iÖn nh hë m¹ch. C¸c linh kiÖn chÝnh: diode, thyristor (SCR), BJT vµ MosFET.II.1 DIODE: Lµ linh kiÖn dÉn ®iÖn mét chiÒu quen thuéc cña m¹ch ®iÖn tö. 1. Ph©n lo¹i: - Theo sôt ¸p thuËn, lo¹i thêng (dïng silic) tõ 0.6 ®Õn 1.2 V, thêng tÝnh b”ng 1V. ë m¹chdßng lín, ¸p thÊp cã thÓ dïng c”ng nghÖ Schottky, ®Ó cã sôt ¸p thuËn bÐ, 0.2 - 0.4V. - Cã lo¹i diod dßng bÐ dïng cho m¹ch xö lý tÝn hiÖu, diod c”ng suÊt chÞu dßng lín h¬ncho m¹ch §TCS, diod lµm viÖc ë m¹ch cao tÇn cã tô ®iÖn mèi nèi bÐ. - Diod c”ng suÊt chia lµm hai lo¹i: dïng ë tÇn sè c”ng nghiÖp (diod chØnh lu)vµ diod dïng cho m¹ch ®ãng ng¾t ë tÇn sè cao. 2. §Æïc tÝnh phôc håi cña diod (recovery): - M” t¶: Khi chuyÓn tõ tr¹ng th¸i dÉn ®iÖn sang tr¹ng th¸i khãa, cã kho¶ngthêi gian ng¾n diod dÉn dßng ngîc gäi lµ thêi gian phôc håi ngîc trr (rr: reverse recovery) tríckhi thËt sù khãa nh h×nh II.1.1. Dßng ®iÖn nµy øng víi viÖc x¶ vµ n¹p ngîc l¹i c¸c ®iÖn tÝchcña mèi nèi (t¬ng øng tô ®iÖn mèi nèi) khi diod bÞ ph©n cùc nghÞch. H×nh II.1.1: Hai kiÓu phôc håi.Trang 1/ Chương 2 © Huỳnh Văn Kiểm Học k× 2 năm học 2004-2005 - trr cã trÞ sè kh¸ lín ë diod tÇn sè c”ng nghiÖp lµm cho chóng kh”ng thÓ lµm viÖc ë vµichôc KHz, nhng kh¸ bÐ, cë vµi micro gi©y ë diod phôc håi nhanh (fastrecovery). Ngoµi trr , ®Æc tÝnh phôc håi cña diode cßn ®Æc trng qua ®iÖn tÝch QRR lµ tÝchph©n cña dßng ®iÖn ngîc theo t. - ¶nh hëng cña ®Æc tÝnh phôc håi: Diod phôc håi nhanh (®îc dïng cho m¹ch ®ãngng¾t tÇn sè cao) cã ®Æc tÝnh phôc håi h×nh II.1.1.b: dßng ngîc t¨ng dÇn ®Õn IRR vµ gi¶mvÒ 0 rÊt nhanh sau ®ã. Sù thay ®æi ®ét ngét tr¹ng th¸i cña dßng ®iÖn nµy sÏ t¹o ra qu¸ ¸p choc¸c phÇn tö m¹ch hay g©y nhiÔu do c¸c L cña m¹ch hay ký sinh do tèc ®é t¨ng (gi¶m) dßngdi/dt lín. Ta cã trr = ta + tb ≈ ta Khi cho ≈ tb lµ kh”ng ®¸ng kÓ. Gäi di lµ tèc ®é t¨ng dßng ©m: Ta cã di I RR 1 dt  vµ Q RR  I RR a .t .Suy ra dt ta 2 diIRR 2.QRR dt VËy víi QRR cho tríc, ®Ó gi¶m IRR cÇn ph¶i h¹n chÕ di/dt khi khãa. - Kh”ng chØ diod, SCR víi t c¸ch lµ chØnh lu cã ®iÒu khiÓn còng gÆp vÊn ®Òt¬ng tù.II.2 THYRISTOR Vµ SCR: 1. CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng SCR: Ba cùc cña SCR: Anod: D¬ng cùc Katod: ¢m cùc Gate: Cæng hay cùc ®iÒu khiÓn.Ký hiÖu SCR CÊu t¹o nguyªn lý M¹ch t¬ng ®¬nghai BJT H×nh II.2.1: Ký hiÖu vµ nguyªn lý SCR - Khi míi cÊp ®iÖn, iG = 0 : SCR khãa thuËn vµ ngîc - IA lµ dßng ®iÖn rß,rÊt bÐ, cë mA víi VAK ≠ 0.Trang 2/ Chương 2 http://www.khvt.com Dàn bài Điện tử c¬ng suất 1 H×nh II.2.2: CÊu t¹o mét SCR dßng lín ë tØ lÖ thùc (a) vµ phãng to m¶nh tinh thÓ b¸n dÉn (b) - Khi SCR ph©n cùc thuËn - VAK > 0, vµ cã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn - IG > 0, SCRchuyÓn sang tr¹ng th¸i dÉn ®iÖn vµ cã kh¶ n¨ng tù gi÷ tr¹ng th¸i dÉn ®iÖn cho ®Õn khi dßngqua nã gi¶m vÒ 0. 2. §Æc tÝnh tÜnh ( volt - ampe ): M” t¶ quan hÖ IA(VAK) víi dßng IG kh¸cnhau. H×nh II.2.3 S¬ ®å thÝ nghiÖm vµ ®Æc tuyÕn volt - ampe cña SCR * VAK < 0 : Khãa ngîc: Ch¹y qua SCR lµ dßng rß ngîc, cë mA. Khi VAK < - VRB ta cãhiÖn tîng g·y ngîc, dßng | IA | t¨ng rÊt cao trong khi VAK vÉn gi÷ trÞ sè lín => SCR bÞ háng. * VAK > 0 vµ IG = 0 : Khãa ...