Giáo trình tổng hợp những quy trình của dòng đặc tuyến truyền Mosfet trong môi trường phần 4 potx

Giáo trình Linh Kiện Điện Tử

Để tă công suấ ho tải, người ta cho SCR hoạt ng ở nguồn chỉnh lưu toàn kỳ.


5. Vài ứng dụng đơn giản:
ạch đèn khẩn cấp khi mất điện:

ng t c độ
Vì điện 50Hz có chu kỳ T=1/50=20nS nên thời gian điện thế xấp xỉ 0V đủ làm
ngưng SCR.
M
Tải L
~
I
G
220V/50Hz
I
G
V Tải
Góc dẫn
SCR ngưng SCR dẫn
Hình 5
V
Tải L
~
I
G
220V/50Hz
I
G

TảiV
Góc dẫ
Hình 6
n
R3 1K
6,3V
DEN
D1
R2 150
ACCU 6V
6,3V
D2 SCR
100uF
R1
D3
T1
2
50Hz
20V/
Được chọn tùy theo dòng nạp accu
+
-
Hình 7
Trang 131 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
Bình thường đèn 6V cháy sáng nhờ nguồn điện qua mạch chỉnh lưu. Lúc này SCR ngưng
dẫn do bị phân cực nghịch, accu được nạp qua D
1
, R

1
. Khi mất điện, nguồn điện accu sẽ làm
thông SCR và thắp sáng đèn.
Mạch nạp accu tự động (trang sau)


- Khi accu nạp chưa đầy, SCR
1
dẫn, SCR
2
ngưng
- Khi accu đã nạp đầy, điện thế cực dương lên cao, kích SCR
2
làm SCR
2
dẫn, chia bớt
dòng nạp bảo vệ accu.
- VR dùng để chỉnh mức bảo vệ (giảm nhỏ dòng nạp)
D2
D1
50uF
6,3V
6,3V
~ 110V
SCR1
R3 1K
ACCU 12V
SCR2
R3 1K
D3

+
-
R
1
47
Ω
2W R
2
47Ω 2W
V
Z
= 11V
R
4
47
Ω
2W
V
R

750Ω

Hình 8
~220V
6V
2W
Trang 132 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
II. T

Thường đượ coi n t SCR lưỡng hướng vì có thể dẫn đ theo hai chiều. Hình
sau đây cho thấy cấu tạo ình tương đương và cấu tạo của Triac.


I
G
RIAC (TRIOD AC SEMICONDUCTOR SWITCH).
n
p
p
n n
n n
n
T
2
T
2
c hư mộ iện
, mô h






T
1
Đầu
G

Cổng
(
Gate
)

≈
p
n
p
T
1
Đầu
G
+
n
p
n
p
T
1
Đầu
T
2
G
I
G
+
-
-
T

+
T
1
T
1
G
+
2
T
2
G
T
2
T
1
G
≈
T
T
1
Hình 9
2
Trang 133 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
Như vậy, ta thấy Triac như gồm bởi một SCR PNPN dẫn điện theo chiều từ trên
xuống dưới, kích bởi dòng cổng dương và một SCR NPNP dẫn điện theo chiều từ dưới
lên kích bởi dòng cổng âm. Hai cực còn lại gọi là hai đầu cuối chính (main terminal).
- Do đầu T
2

dương hơn đầu
T1
, để Triac dẫn điện ta có thể kích dòng cổng dương và
khi đ
n T
1
ta có thể kích dòng cổng âm.

- Như ậy đặc tuyến V-I của Triac có dạng sau:
- Thật ra, do sự tương tác của vùng bán dẫn, Triac được nảy theo 4 cách khác nhau,
được trình ng hình đây:

ầu T
2
âm hơ
T
0
I
H
I
A
V
21
0,7V +V
BO
BO
Hình 10
2
-V
V

21
G
I
G
T
1
v
bày bằ vẽ sau

T
2
T
1
G
I
G
> 0
+
-
T
2
T
1
G
I
G
< 0
+

T

2
T
1
G
I
G
< 0
-
+
T
2
T
1
G
I
G
> 0
-
+
Hình 11
-
Cách 1 Cách 2 Cách 3 Cách 4
Trang 134 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
Cách (1) và cách (3) nhạy nhất, kế đến là cách (2) và cách (4). Do tính chất dẫn điện
cả hai chiều, Triac dùng trong mạng điện xoay chiều thuận lợi hơn í dụ sau đây
cho thấy ứng dụng của Triac trong mạng điện xoay chiều.

III. SCS (SILICON – CONTROLLED SWITCH).

Như hi ta áp một xun ơng vào cổng catod thi SCS dẫn điện. Khi SCS đang
hoạt động, nếu ta áp một xung dươ cổng anod thì SCS sẽ ngưng dẫn. Như v y, đối
với SCS, cổng catod dùng để mở SCS, và cổng anod dùng để tắ
t SCS. Tuy có khả năng
như SCR, nhưng thường người ta chỉ chế tạo SCS công suất nhỏ (phần lớn dưới vài trăm
miniwatt) và do cổng catod rất nhạy (chỉ cần kích cổng catod khoảng vài chục µA) nên
SCS ược ứng dụng làm một switch điện tử nhạy.
í dụ sau là một mạch báo động dùng SCS như một cảm biến điện thế:
SCR. Th
VR
~
. +
- .
D2
D1
R
220V/50Hz
Tải
+
-
V
L
Hình 12
Góc dẫn
Triac dẫn
t
L
V

SCS còn được gọi là Tetrode thyristor (thyristor có 4 cực). Về mặt cấu tạo, SCS
giống như SCR nhưng có thêm một cổng gọi là cổng anod nên cổng kia (ở SCR) được
gọi là cổng catod.

vậy, k g dư
ng vào ậ
đ
V
N
N
Anod
A
K
Catod
G
K
Cổng
Catod
Cấu tạo

P
P
G
A
Cổng
Anod
K
G
A
K

G
A
A
K
G
K

G
A
Mô hình tương đương
Hình 13
Ký hiệu
K
A
G
K
G
A
Trang 135 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử

ngõ vào thường người ta mắc ng kim loại, khi sờ tay vào, SCS dẫn điện
Led t ng ứng cháy sáng, Relais hoạt động đóng mạch báo động hoạt động.
C
c cổng hay đúng hơn là một
transistor không có cực nền. Hình sau đây mô tả cấu tạo, ký hiệu và mạch tương đương

một h u điện thế một chiều theo một chiều nhất định thì khi đến điện thế
V

BO
, DIAC dẫn điệ p hiệu thế theo chiều ngược lại thì đến trị số -V
BO
, DIAC
cũng dẫn điện, D ể hiện một điện trở âm (đ ha DIAC giảm khi dòng
điện qua DIAC tă ừ các tính chất trên, DIAC tương đương với hai Diode Zener mắc
đối đầu. Thực tế, khi không có DI ười ta có thể dùng hai D điện thế
Zener thích hợp để thay thế. (Hình 17)
rong ứng dụng, DIAC thường dùng để mở Triac. Thí dụ như mạch điều chỉnh độ
sáng c
ủa bóng đèn (Hình 18)
Ở
ươ
một miế
IV. DIA
Về cấu tạo, DIAC giống như một SCR không có cự
của DIAC.
Khi áp iệ
n và khi á
IAC th
ng). T
iện thế i đầu
AC, ng iode Zener có
T

INPUT 2
+12V
1K 1K
10K
LED

1K
INPUT 3
Relay
LED
10K
LED
10K
INPUT 1
Hình 15
Relais đóng
mạch báo
động

p
p
n
n
n
Anod 1
Anod 2
Cấu tạo
Anod 1
Anod 2
Ký hiệu
Anod 1
Anod 2
Tư đương ơng
Anod 1
Anod 2
Hình 16

Trang 136 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
0 V
I
110V/50Hz
Bóng Đèn Bóng Đèn
VR
-V
BO
+V
BO
C
Hình 18

bán ký dương thì điện tăng, tụ nạ iện cho đến điện
BO
thì DIAC dẫn,
tạo dòng kích cho Triac dẫn điện. Hế ỳ ơng, Triac ng Đến bán kỳ âm tụ
C nạp điện theo chiều ngược lại đến điện thế -V
BO
, DIA i dẫn điện kích Triac dẫn
điện. Ta thay đổi VR để thay đổi thời hằng nạp điện của tụ C, do đó thay đổi góc dẫn của
Triac đưa đến làm thay đổi độ sáng của bóng .
V. DIOD SHOCKLEY.
Diod shockley gầm có 4 lớp bán d N (diod 4 lớp) nhưng chỉ có hai cực. Cấu
o cơ bản và ký hiệu cùng với đặc tuyến Volt-Ampere khi phân cực thuận được mô tả ở
hình vẽ sau đây:

Hình 17

Ở thế p đ thế V
ưng. t bán k dư tạm
C lạ
đèn
ẫn PNP
220V/50Hz
N
N
tạ
Anod
A
+ A

K
Catod

P
P
Hình 19
- K
I
A
-
+
V
f
I

BO
V
BO
0
V
f
Trang 137 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
Ta thấy đặc tuyến giống như SCR lúc dòng cổng I
G
=0V, nhưng điện thế quay về
V
BO
của Diod shockley nhỏ hơn nhiều. Khi ta tăng điện thế phân cực thuận, khi điện thế
anod-catod tới trị số V
BO
thì Diod shockley bắt đầu dẫn, điện thế hai đầu giảm nhỏ và sau
đó ho





- Bán kỳ dương C nạp điện đến điện thế V
BO
thì Diod shockley dẫn điện, kích
SCR dẫn.
Bán kỳ âm, Diod shoc ưng, SCR cũng ngưng.
VI. GTO (GATE TURN – OFF SWITCH).

ạt động như Diod bình thường.
Áp dụng thông thường của Diod shockley là dùng để kích SCR. Khi phân cực
nghịch, Diod shockley cũng không dẫn điện.
110V/50Hz
R
C
Tải
Hình 20
220V/50Hz
, tụ
kley ng
GTO là một linh kiện có 4 lớp bán dẫn PNPN như SCR. cấu tạo và ký hiệu được mô
tả như sau:



N
N
Anod
A
K
Catod
P
P
G
Cổng
G
Cổng

A
K
Catod
Hình 21
Ký hiệu
Anod
Trang 138 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
Tuy có ký hiệu khác với SCR và SCS nhưng các tính chất thì tương tự. Sự khác biệt
cơ bản cũng là sự tiến bộ của GTO so với SCR hoặc SCS là có thể mở hoặc tắt GTO chỉ
bằng một cổng (mở GTO bằng cách đưa xung dương vào cực cổng và tắt GTO bằng cách
đưa xung âm vào cực cổng).
- So với SCR, GTO cần dòng điện kích lớn hơn (thường hàng trăm mA)
nữa c
ủa GTO là tính chuyển mạch. Thới gian mở của
GTO cũng giống như SCR (khoảng 1µs), nhưng thời gian tắt (thời gian chuyển từ trạng
thái dẫn điện sang trạng thái ngưng d hì nhỏ hơn SCR rất nhiều (khoảng 1µs ở GTO
và từ 5µs đến 30µs ở SCR). Do đó GTO dùng như một linh kiệncó chuyển mạch nhanh.
GTO thường được dùng rất phổ biến trong các mạch đế
m, mạch tạo xung, mạch điều hoà
điện sau đây là một ứng dụn
Diod Zener.




ấp điện, GTO dẫn, anod và catod xem như nối tắt. C
1
nạp điện đến điện thế

nguồn V
AA
, lúc đó V
GK
<0 làm GTO ngưng dẫn. Tụ C
1
xả điện qua R
3
=V
R
+R
2
. Thời gian
xả điện tùy thuộc vào t ng τ=R
3
C
1
. Khi V
o
<V
Z
, GTO lại dẫn điện và chu kỳ mới lại
được lập lại.


- Một tính chất quan trọng
ẫn) t
thế… mạch g của GTO để tạo tín hiệu răng cưa kết hợp với
VAA=+200V
A

K
R
2



Khi c
hời hằ

Hình 23
V
o
V
AA
V
Z
0
+Vo
R
1
VR
C1
VR
Hình 22

A
K
G
Trang 139 Biên soạn: Trương Văn Tám
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử

VII. UJT (UNIJUNCTION TRANSISTOR – TRANSISTOR
T
chỉ có một độc nhất nối P-N. Tuy không thông dụng như BJT, nhưng UJT có một số đặc
tính đ h tạo dạng sóng và định
giờ.

đầu tạo thành
hai c
1 2
y nhôm nhỏ
đóng vai trò chất bán dẫn loại P. Vùng P này nằm cách vùng B
hoảng 70% so với chiều
dài của hai cực nền B
1
, B
2
. Dây nhôm đóng vai trò cực phát E.
Hình sau đây trình bày cách áp dụng điện thế một chiều vào các cực củ để
khảo sát các đặc tính của nó.

ĐỘC NỐI).
Transistor thường (BJT) gọi là Transistor lưỡng cực vì có hai nối PN trong lúc UJ
ặc biệt nên một thời đã giữ vai trò quan trọng trong các mạc
1. Cấu tạo và đặc tính của UJT:
Hình sau đây mô tả cấu tạo đơn giản hoá và ký hiệu của UJT
Một thỏi bán dẫn pha nhẹ loại n
-
với hai lớp tiếp xúc kim loại ở hai
ực nền B
và B . Nối PN được hình thành thường là hợp chất của dâ

1
k
a UJT


n-
p
B
2
Nền
B
1
Nền
E
Phát
E B
2
B
1
B
2
E
B
1
Hình 24
E
A
EE
B1
B2

D1
V
B2
R
BB
EE
E
V
R
B1
B1
V
R
BB
B2
Mạch tương đương của UJT
I
E
R
E
E
E
Hình 25
V
Trang 140 Biên soạn: Trương Văn Tám
.