Đồ án Nghiên cứu và tính toán bộ chỉnh lưu cầu có điều khiển một pha đáp ứng công suất theo tải

Một mạch chỉnh lưu là một mạch điện bao gồm các linh kiện điện - điện tử, dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Mạch chỉnh lưu có thể được sử dụng trong các bộ nguồn cung cấp dòng điện một chiều, hoặc trong các mạch tách sóng tín hiệu vô tuyến điện trong các thiết bị vô tuyến. Phần tử tích cực trong mạch chỉnh lưu có thể là các điốt bán dẫn, các đèn chỉnh lưu thủy ngân hoặc các linh kiện khác. Khi chỉ dùng một điốt đơn lẻ để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều, bằng cách khóa không cho phần dương hoặc phần âm của dạng sóng đi qua mạch điện, thì mạch chỉnh lưu được gọi là chỉnh lưu nửa chu kỳ hay chỉnh lưu nửa sóng. Trong các bộ nguồn mọt chiều người ta hay sử dụng các mạch chỉnh lưu nhiều điốt (2 hoặc 4 điốt) với các cách sắp xếp khác nhau để có thể biến đổi từ xoay chiều thành một chiều bằng phẳng hơn trường hợp sử dụng một điốt riêng lẻ. Trước khi các điốt bán dẫn phát triển, người ta còn dùng các mạch chỉnh lưu sử dụng đèn điện từ chân không, đèn chỉnh lưu thủy ngân, các dãy bán dẫn đa tinh thể seleni. Các máy thu thanh vô tuyến đầu tiên, người ta gọi là các máy tinh thể, dùng một sợi "râu mèo" hoặc một kim nhọn tiếp xúc nhẹ vào một điểm trên một khối tinh thể galena (sunphát chì) để tạo ra một điốt tiếp điểm, hoặc một bộ tách sóng tinh thể. Trong hệ thống sấy đốt khí, các bộ phát hiện lửa có thể dùng. Hai điện cực trong một vỏ bọc kín có thể sản sinh ra dòng điện và có thể chỉnh lưu được một dòng điện xoay chiều, nhưng chỉ khi chúng nhìn thấy ngọn lửa.

doc24 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 16/05/2013 | Lượt xem: 4892 | Lượt tải: 11download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Nghiên cứu và tính toán bộ chỉnh lưu cầu có điều khiển một pha đáp ứng công suất theo tải, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN šš & ›› ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TOÁN BỘ CHỈNH LƯU CẦU CÓ ĐIỀU KHIỂN MỘT PHA ĐÁP ỨNG CÔNG SUẤT THEO TẢI. Giáo viên hướng dẫn : Giang Hồng Bắc Sinh viên thực hiện : Nguyễn Mạnh Tuấn Hoàng Trọng Vân Hưng Yên , ngày 14 tháng 06 năm 2010 ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN BỘ CHỈNH LƯU CẦU CÓ ĐIỀU KHIỂN MỘT PHA Nhóm sinh viên thực hiện: 1. Nguyễn Mạnh Tuấn 2. Hoàng Trọng Vân Lớp : Đ ĐT K6.4 Khóa : 2008-2012 Nghành đào tạo : Điện-Điện tử Số đơn vị học trình: 2 tín chỉ Thời gian thưc hiện: 16 ngày (từ ngày 10/06/2010 đến ngày 26/06/2010) Nội dung cần hoàn thành: 1. Lập kế hoạch thực hiện và báo cáo theo đúng tiến độ. 2. Tìm hiểu , phân tích đề tài. 3. Giới thiệu thông số, ứng dụng của các phần tử trong mạch. 4. Tính toán, lựa chọn các linh kiện. 5. Hoàn thành quyển thuyết minh và các bản vẽ. Giáo viên hướng dẫn: Giang Hồng Bắc BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN MÔN HỌC CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Giáo viên hướng dẫn: PHƯƠNG HƯỚNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI. Phần 1: Giới thiệu đề tài. Giới thiệu về các yêu cầu và ứng dụng cần dặt được của đề tài. Phần 2: Xây dựng sơ đồ khối. Tìm hiểu chức năng, nguyên lý làm việc của từng khối. Tìm hiểu chức năng nhiệm vụ của các linh kiện có trong khối đó. Phần 3: Xây dựng các công thức tính toán dòng, áp trong mạch, tính toán thông số của linh kiện trong khối theo yêu cầu chung và yêu cầu riêng của các loại tải khác nhau.(trong đè tài này chỉ nghiên cứu về tải thuần trở, tải điện cảm). Phần 4: Kết luận và mở rộng đề tài, phụ lục kèm theo. LỜI CẢM ƠN Trước tiên, nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn thầy Giang Hồng Bắc đã tận tình giúp đỡ, theo dõi động viên, khuyến khích, tạo mọi điều kiện để nhóm hoàn thành được nhiệm vụ . Em xin gởi lời cám ơn đến Ban Giám Hiệu, toàn thể thầy cô và nhất là các thầy cô khoa Điện - Điện Tử Trường ĐH. Sư Phạm Kỹ Thuật H ưng Y ên đã tạo điều kiện thuận lợi cũng như chỉ dẫn và truyền đạt kiến thức để nhóm hoàn thành được đề tài. Nhóm thực hiện cũng xin cảm ơn các bạn học cùng lớp đã hết lòng giúp đỡ nhóm thực hiện đề tài trên. Nhóm thực hiện đề tài chúng em xin trân thành cảm ơn ! PHẦN 1:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI. Giới thiệu về mạch chỉnh lưu. 1.Khái niệm về mạch chỉnh lưu. Một mạch chỉnh lưu là một mạch điện bao gồm các linh kiện điện - điện tử, dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Mạch chỉnh lưu có thể được sử dụng trong các bộ nguồn cung cấp dòng điện một chiều, hoặc trong các mạch tách sóng tín hiệu vô tuyến điện trong các thiết bị vô tuyến. Phần tử tích cực trong mạch chỉnh lưu có thể là các điốt bán dẫn, các đèn chỉnh lưu thủy ngân hoặc các linh kiện khác. Khi chỉ dùng một điốt đơn lẻ để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều, bằng cách khóa không cho phần dương hoặc phần âm của dạng sóng đi qua mạch điện, thì mạch chỉnh lưu được gọi là chỉnh lưu nửa chu kỳ hay chỉnh lưu nửa sóng. Trong các bộ nguồn mọt chiều người ta hay sử dụng các mạch chỉnh lưu nhiều điốt (2 hoặc 4 điốt) với các cách sắp xếp khác nhau để có thể biến đổi từ xoay chiều thành một chiều bằng phẳng hơn trường hợp sử dụng một điốt riêng lẻ. Trước khi các điốt bán dẫn phát triển, người ta còn dùng các mạch chỉnh lưu sử dụng đèn điện từ chân không, đèn chỉnh lưu thủy ngân, các dãy bán dẫn đa tinh thể seleni. Các máy thu thanh vô tuyến đầu tiên, người ta gọi là các máy tinh thể, dùng một sợi "râu mèo" hoặc một kim nhọn tiếp xúc nhẹ vào một điểm trên một khối tinh thể galena (sunphát chì) để tạo ra một điốt tiếp điểm, hoặc một bộ tách sóng tinh thể. Trong hệ thống sấy đốt khí, các bộ phát hiện lửa có thể dùng. Hai điện cực trong một vỏ bọc kín có thể sản sinh ra dòng điện và có thể chỉnh lưu được một dòng điện xoay chiều, nhưng chỉ khi chúng nhìn thấy ngọn lửa. Dạng sóng của điện áp chưa có chỉnh lưu. 2. Giới thiệu một vài loại mạch chỉnh lưu thông thường. a. Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ (không có điều khiển). Một mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ chỉ một trong nửa chu kỳ dương hoặc âm có thể dễ dàng đi ngang qua điốt, trong khi nửa kia sẽ bị khóa, tùy thuộc vào chiều lắp đặt của điốt. Vì chỉ có một nửa chu kỳ được chỉnh lưu, nên mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ có hiệu suất truyền công suất rất thấp. Mạch hỉnh lưu nửa chu kỳ có thể lắp bằng chỉ một đi ốt bán dẫn trong các mạch nguồn một pha. Dạng sóng của điện áp sau khi đã được chỉnh lưu một nửa chu kỳ. b. Chỉnh lưu hai nửa chu kỳ(không có điều khiển). Bộ chỉnh lưu toàn sóng biến đổi cả 2 nửa chu kỳ thành một điện áp đầu ra có một chiều duy nhất: dương (hoặc âm) vì nó chuyển hướng đi của dòng điện của nửa chu kỳ âm (hoặc dương)của dạng sóng xoay chiều. Nửa còn lại sẽ kết hợp với nửa kia thành một điện áp chỉnh lưu hoàn chỉnh. Đối với nguồn xoay chiều một pha, nếu dùng biến áp có điểm giữa, chỉ cần 2 điốt nối đâu lưng với nhau (nghĩa là anode-với-anode hoặc cathode-với-cathode)có thể thành một mạch chỉnh lưu toàn sóng. c. Mạch chỉnh lưu cầu(không có điều khiển). Mạch chỉnh lưu toàn sóng biến đổi cả hai thành phần cực tính của dạng sóng đầu vào thành một chiều. Do đó nó có hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên trong mạch điện không có điểm giữa của biến áp người ta sẽ cần đến 4 điốt thay vì một như trong mạch chỉnh lưu nửa sóng. Điều này có nghĩa là đầu cực của điện áp ra sẽ cần đến 2 điốt để chỉnh lưu, thí dụ như 1 cho trường hợp điểm X dương, và 1 cho trường hợp điểm X âm. Đầu ra còn lại cũng cần chính xác như thế, kết quả là phải cần đến 4 điốt. Các điốt dùng cho kiểu nối này gọi là cầu chỉnh lưu d. Mạch chỉnh lưu có điều khiển. 2. Ứng dụng. Ứng dụng cơ bản nhất của mạch chỉnh lưu là trích xuất thành phần điện một chiều hữu dụng từ nguồn xoay chiều. Thực tra hầu hết các ứng dụng điện tử sử dụng nguồn điện một chiều, nhưng nguồn cung cấp lại là dòng điện xoay chiều. Vì thế các mạch chỉnh lưu được sử dụng bên trong mạch cấp nguồn của hầu hết các thiết bị điện tử. Mạch biến đổi điện một chiều từ điện áp này sang điện áp khác sẽ phức tạp hơn. Một trong những phương pháp đổi từ điện một chiều sang điện một chiều là: đầu tiên chuyển từ một chiều thành xoay chiều, (dùng một mạch nghịch lưu)sau đó đưa qua máy biến áp để thay đổi điện áp, và cuối cùng là chỉnh lưu lại thành điện một chiều. Các mạch chỉnh lưu cũng được ứng dụng trong mạch tách sóng các tín hiệu vô tuyến điều biến biên độ. Tín hiệu có thể cần hoặc không cần khuếch đại trước khi tách sóng. Nếu tín hiệu nhỏ quá, phải sử dụng các điốt có điện áp rơi rất thấp. Trong trường hợp này các tụ và điện trở tải phải lựa chọn cẩn thận cho phù hợp. Trị số tụ điện thấp quá sẽ làm cho sóng cao tần lọt sang đầu ra. Chọn cao quá, nó có thể nạp đầy và giữ nguyên điện áp đã được nạp. Điện áp ra của một mạch chỉnh lưu toàn sóng với các thyristor được điều khiển. Các mạch chỉnh lưu cũng được sử dụng để cấp điện có cực tính cho máy hàn điện. Các mạch như thế này đôi khi thay thế các điốt trong cầu chỉnh lưu bằng các Thyristor. Các mạch này sẽ có điện áp ra phụ thuộc vào góc kích mồi. PHẦN 2:XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CHỨC NĂNG CÁC KHỐI. KHỐI BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP. 1.1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ CHỨC NĂNG CỦA KHỐI. Máy biến thế hay máy biến áp là thiết bị điện gồm hai hoặc nhiều cuộn dây, hay 1 cuộn dây có đầu vào và đầu ra trong cùng 1 từ trường. Cấu tạo cơ bản của máy biến thế thường là 2 hay nhiều cuộn dây đồng cách điện được quấn trên cùng 1 lõi sắt hay sắt từ ferit. Máy biến thế có thể thay đổi hiệu điện thế xoay chiều, tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho 1 hiệu điện thế tương ứng với nhu cầu sử dụng. Máy biến thế đóng vai trò rất quan trọng trong truyền tải điện năng. Máy biến thế hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật lí: Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường (từ trường) Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 hiệu điện thế cảm ứng (cảm ứng điện) Dòng điện cảm ứng được tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối với hiệu điện thế sơ cấp, và 1 từ trường biến thiên trong lõi sắt. Từ trường biến thiên này tạo ra trong mạch điện thứ cấp 1 hiệu điện thế thứ cấp. Như vậy hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp thông qua từ trường. Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng quấn trên lõi sắt. Khi NP, UP, IP, ΦP và NS, US, IS, ΦS là số vòng quấn, hiệu điện thế, dòng điện và từ thông trong mạch điện sơ cấp và thứ cấp (primary và secondary) thì theo Định luật Faraday ta có:   và   Nếu ΦS = ΦP thì , ngoài ra Như vậy (máy biến thế lí tưởng). Ví dụ, 1 máy biến thế có công suất 400 W, tỉ lệ biến thế 80:5 Phía sơ cấp 80 V, 5 A, 160 vòng Phía thứ cấp 5 V, 80 A, 10 vòng 1.2 GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP. Máy biến thế có thể phân làm nhiều loại khác nhau dựa vào: Cấu tạo Chức năng Cách thức cách điện Công suất hay hiệu điện thế Kí hiệu trong mạch điện Máy biến thế với 2 cuộn dây và 1 lõi sắt. Máy biến thế với 3 cuộn dây và 1 lõi sắt. Máy tăng thế hoặc hạ thế. Máy biến thế có thiết bị chống lại ảnh hưởng trường điện từ. Lĩnh vực sử dụng Máy hạ thế 3 pha Máy biến thế có thể chuyển đổi hiệu điện thế đúng với giá trị mong muốn, ví dụ từ đường dây trung thế 10 kV sang mức hạ thế 230 V hay 400 V dùng trong nhà. Tại các nhà máy điện, máy biến thế thường chuyển hiệu điện thế mức trung thế từ máy phát điện (10 kV đến 50 kV) sang mức cao thế (110 kV đến 500 kV hay cao hơn) cho đường dây điện cao thế. Trong truyền tải điện năng với khoảng cách xa, hiệu điện thế càng cao thì hao hụt càng ít. Ngoài ra còn có các máy biến thế có công suất nhỏ hơn, máy biến áp (ổn áp) dùng để ổn định điện áp trong nhà, hay các cục biến thế, cục xạc, ... dùng cho các thiết bị điện với hiệu điện thế nhỏ (220 V sang 24 V, 12 V, 3 V, ...). KHỐI CHỈNH LƯU. 2.1 CHỨC NĂNG CỦA KHỐI CHỈNH LƯU. Chức năng của khối chỉnh lưu là biến đổi điện áp từ xoay chiều sang một chiều theo mong muốn của người sử dụng. Trong kỹ thuật điện, nhiều trường hợp yêu cầu biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều và có thể điều chỉnh được. Có nhiều cách để thực hiện: dùng hệ máy phát Động cơ, dùng bộ biến đổi một phần ứng….Nhưng dùng bộ biến đổi chỉnh lưu công suất là có ưu việt hơn cả.(Nhỏ ngọn , hiệu suất cao, linh hoạt ,dễ dàng để tự động hoá và điều kiện bằng máy tính hoặc vi xử lý).Các sơ đồ chỉnh lưu có nhiều dạng, ứng dụng cho nhiều mục đích khác nhau (điều chỉnh hoặc ổn định tốc độ điều chỉnh điện một chiều,nguồn cấp cho bể mạ để điện phân, các thiết bị điều khiển,các đèn phát trung và cao tần,dùng trong truyền tải điện năng cao áp một chiều …Các bộ chỉnh lưu này có công suất từ nhỏ đến lớn . 2.2GIỚI THIỆU CÁC LOẠI MẠCH CHỈNH LƯU. Trong cuộc sống hàng ngày cần đến nhiều thiết bị điện sử dụng điện áp 1 chiều như các động cơ 1 chiều, hệ thống mạ sơn hay điện phân….. Cũng chính vì vậy mà có rất nhiều loại mạch chỉnh lưu được sử dụng tùy thuộc vào từng yêu cầu riêng cho tải. Dưới đây là 1 số loại mạch chỉnh lưu tạo điện áp 1 chiều. a. Các lọai chỉnh lưu không có điều khiển. Chỉnh lưu một nửa chu kỳ. Sơ đồ nguyên lý: Chỉnh lưu hai nủa chu kỳ. Sơ đồ nguyên lý: Chỉnh lưu hình tia. Sơ đồ nguyên lý: Chỉnh lưu cầu. Sơ đồ nguyên lý: Dạng điện áp đầu ra: b.Các loại chỉnh lưu có điều khiển. Chỉnh lưu nửa chu kỳ có điều khiển. Sơ đồ nguyên lý: Chỉnh lưu hai nửa chu kỳ có điều khiển. Sơ đồ nguyên lý: Chỉnh lưu hình tia có điều khiển. Sơ đồ nguyên lý: Chỉnh lưu cầu có điều khiển. Sơ đồ nguyên lý: c. Nếu phân loại theo loại điện áp thì còn có : - Chỉnh lưu điện áp 1 pha. - Chỉnh lưu điện áp 3 pha. 2.3CHỈNH LƯU CẦU CÓ ĐIỀU KHIỂN MỘT PHA DÙNG THYRISTOR. Thyristor thường được dung để điều khiển các thiết bị điện mottj chiều chiều như các thiết bị điện một chiều ,lò điện , các loại máy hàn điện và đèn chiếu sang với hiệu suất cao. Để mở thyristor cần phải thỏa mãn hai điều khiện: - UAK > 0 và có tín hiệu dương UGK. -Có dòng IG tác dụng vào cực điều khiển G của Thyristor. Do đó mà thyristor mở chậm hơn diod một góc tương ứng α. Đây là góc kích mở của thyristor. a. Sơ đồ nguyên lý: Trong sơ đồ thì: -BA: là máy biến áp cung cấp đối với mọt pha có thể dung hoặc không dung máy biến áp. - Các van có điều khiển T1, T2, T3, T4 dùng để biến điện áp xoay chiều thành một chiều, 4 van được phân làm 2 nhóm : Nhóm Catôt chung (T1,T3). Nhóm Anôt chung (T2, T4). - L,R : Các phần tử phụ tải. - i1, i2 là dòng điện cuộn sơ cấp và dòng thứ cấp. * Nguyên lý làm việc: Giả thiết L= ∞ và xem rằng sơ đồ đã làm việc xác lập trước thời điểm ta bắt đầu xét với đồ thị và điện áp nguồn và giá trị góc điều khiển α . Giả thiết trong khoảng lân cận phía trước thời điểm ωt = v1 = α thì trong sơ đồ có 2 van T3,T4 đang dẫn, tại ωt = v1 = α thì 2 van T1,T2 đồng thời có tín hiệu điều khiển. Lúc đó điện áp trên 2 van này đều thuận (UT1 = UT2 = U2), do vậy cả 2 van đều mở. Hai van T1,T2 mở nên sụt điện áp trên chúng giảm về bằng 0. Ta có: Ud = U2, UT3 = UT4 = -U2 và tại thời điểm ωt = v1 = α thì U2 > 0 nên T3,T4 bị khoá. Từ thời điểm này (ωt = v1), trong sơ đồ chỉ có 2 van dẫn dòng. Khi 2 van T1,T2 làm việc thì : Ud = U2 ,UT1 = UT2 = 0, UT3 = UT4 = -U2, IT1 = IT2 = Id , IT3 = IT4 = 0. Đến ωt = π thì U2 = 0 và bắt đầu chuyển sang nửa chu kỳ âm nên nó tác dụng ngược chiều qua dòng T1,T2; đồng thời trên T3,T4 lúc này có điện áp thuận nhưng T3,T4vẫn chưa mở vì chưa có tín hiệu điều khiển. Vì vậy mà T1,T2 vẫn tiếp rục dẫn dòng bởi suất điện động tự cảm sinh ra trong Ld do dòng tải có xu hướng giảm. ( Do T1,T2 vẫn mở nên các biểu thức điện áp không thay đổi) Tại ωt = v2 = π + α ; T3,T4 đồng thời có tín hiệu điều khiển và điện áp thuận nên T3,T4 cùng mở, sụt điện áp trên T3,T4 giảm về bằng 0; Ud= - U2; UT1 = UT2 = U2 và tại thời điểm ωt = π + α thì U2 < 0 nên van T1, T2 bị khoá; T3, T4 dẫn dòng. Khi 2 van T3,T4 cùng làm việc thì: Ud = - U2; UT1 = UT2 = U2 , UT3 = UT4 = 0 ,iT1 = iT2 = 0 ; iT3 = iT4 = id = IdĐến ω = 2π thì U2 = 0 bắt đầu chuyển sang nửa chu kỳ dương và nó tác dụng ngược với chiều dòng qua T3,T4, đồng thời trên T1, T2 lúc này có điện áp thuận nhưng chưa mở vì chưa có tín hiệu điều khiển, nên T3, T4 vẫn tiếp tục dẫn do suất điện động tự cảm. Đến ωt = v3 = 2π + α thì T1, T2 đồng thời có tín hiệu điều khiển và T1,T2 cùng dẫn.T3, T4 bị đặt điện áp ngược => khoá lại. Từ thời điểm này sơ đồ lặp lại trạng thái làm việc như từ ωt = v1 = α Dạng sóng dòng và áp trên tải, dạng dòng trên van giống với chỉnh lưu hình tia hai nửa chu kỳ, dạng áp trên van có biên độ bằng ½ sơ đồ hình tia. Các biểu thức tính toán. Điện áp trung bình của tải: Dòng điện trung bình của tải: Id=(Ud-Ed)/Rd Dòng điện trung bình và hiệu dụng qua van: ITtb =2d I ; IT =2d I . Điện áp cực đại đặt vào van:( Điện áp thuận và ngược) UTthmax=UTngnax= 2 U2 Từ các số liệu tính toán trên ta có thể chọn được các van bán dẫn công suất có các số liệu sau: Dòng điện định mức của van: IVđm= (2-5) IT Điện áp cực đại của van: : UVmax=(1,7-2) UTthmax 2.4 GIỚI THIỆU VỀ THYRISTOR. 2.4.1 Cấu tạo của Thyristor. Thyristor còn gọi là SCR (Sillcon – Controlled – Rectifier) là loại linh kiện 4 lớp P-N đặt xen kẽ nhau. Để tiện phân tích các lớp bán dẫn này người ta đặt là P1, N1, P2, N2, giữa các lớp bán dẫn hình thành các chuyển tiếp lần lướt từ trên xuống dưới là J1, J2, J3. Sơ đồ cấu trúc , kí hiệu , sơ đồ tương đương và cấu tạ của thyristor : A : Anot K : catot G : cực điều khiển J1, J3 : mặt tiếp giáp phát điện tích. J2 : mặt tiếp giáp trung gian. Nguyên lý làm việc của Thyristor: Đặt Thyristor dưới điện áp một chiều, Anốt nối vào cực dương, Katôt nối vào cực âm của nguồn điện áp. J1,J3 phân cực thuận, J2 phân cực ngược. Gần như toàn bộ điện áp nguồn đặt trên mặt ghép J2. điện trường nội tại Ei của J2 có chiều từ N1 hướng về P2. điện trường ngoài tác động cùng chiều với Ei vùng chuyển tiếp cũng là vùng cách điện càng mở rộng ra không có dòng điện chạy qua Thyristor mặc dù nó bị đặt dưới điện áp. + Mở Thyristor: Cho một xung điện áp dương Ug tác động vào cực G (dương xo với K) các điện tử từ N2 sang P2. đến đây, một số ít các điện tử chảy vào cực G và hình thành dòng điều khiển Ig chạy theo mạch G-J3-K-G còn phần lớn điện tử chịu sức hút của điện trường tổng hợp của mặt ghép J2 lao vào vùng chuyển tiếp này, tăng tốc, động năng lớn bẻ gãy các liên kết nguyên tử Silic, tạo nên điện tử tự do mới. Số điện tử mới được giải phóng tham gia bắn phá các nguyên tử Silic trong vùng kế tiếp. Kết quả của phản ứngdây truyền làm xuất hiện nhiều điện tử chạy vào N1 qua P1 và đến cực dương của nguồn điện ngoài, gây nên hiện tượng dẫn điện ào ạt, J2 trở thành mặt ghép dẫn điện, bắt đầu từ một điểm xung quanh cực G rồi phát triển ra toàn bộ mặt ghép. Địên trở thuận của Thyristor khoảng 100KΩ khi còn ở trạng thái khoá, trở thành 0,01 Ω khi Thyristor mở cho dòng chạy qua. Tiristor khoá +UAK>1V hoặc Ig>Igs1 thì Tiristor sẽ mở. Trong đó Igs1 là dòng điều khiển được tra ở sổ tay tra cứu Thyristor. ton: thời gian mở là thời gian cần thiết để thiết lập dòng điện chạy trong Thyristor, tình từ thời điểm phóng dòng Ig vào cực điều khiển. Thời gian mở Tiristor kéo dài khoảng 10μs. + Khoá Thyristor: có hai cách - làm giảm dòng làm việc I xuống dưới giá trị dòng duy trì IH(Holding current) - đặt một điện áp ngược lên Tiristor. Khi đặt điện áp ngược lên Thyristor: UAK<0, J1 và J3 bị phân cực ngược, J2 phân cực thuận, điện tử đảo chiều hành trình tạo nên dòng điện ngược chảy từ Katốt về Anôt, về cực âm của nguồn điện ngoài. Thời gian khoá toff: thời gian khi bắt đầu xuất hiện dòng điện ngược (t0) đến dòng đ Tiristor mở + UAK Tiristor khoá. Điện ngược bằng 0(t2), toff kéo dài khoảng vài chục μS. + Sự biến thiên của dòng điện i(t) trong quá trình Thyristor khoá: Sự biến thiên của dòng điện i(t) trong quá trình Thyristor khóa Từ t0 đến t1 dòng điện ngược lớn, sau đó J1,J3 trở nên cách điện. Do hiện tượng khuyếch tán một ít điện tử giữa hai mặt ghép J1 và J3 ít dần đến hết, J2 khôi phục tính chất của mặt ghép điều khiển. KHỐI XUNG ĐIỀU KHIỂN. 3.1CHỨC NĂNG CỦA KHỐI TẠO XUNG ĐIỀU KHIỂN. 3.2GIỚI THIỆU LINH KIỆN CÓ TRONG KHỐI. KHỐI TẢI. 4.1CHỨC NĂNG CỦA KHỐI TẢI. 4.2CÁC LOẠI TẢI THƯỜNG GẶP. PHẦN 3 :THIẾT LẬP CÁC CÔNG T