Home
Luận văn - báo cáo
Kỹ thuật
Luận án: Các phương pháp mở, khoá Thyristor và một số mạch điều khiển cùng với mạch chỉnh lưu dùng Thyristor một pha cũng như ba pha.
Luận án: Các phương pháp mở, khoá Thyristor và một số mạch điều khiển cùng với mạch chỉnh lưu dùng Thyristor một pha cũng như ba pha.
Luaän vaên toát ngieäp SVTH Nguyeãn Vaên Hieàn
GVHD Nguyeãn Xuaân Khai Trang 1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG……………..
LUẬN VĂN
THIẾT KẾ MÔ HÌNH MẠCH KÍCH
THYRISTOR TRONG THIẾT BỊ CHỈNH LƯU
Luaän vaên toát ngieäp SVTH Nguyeãn Vaên Hieàn
GVHD Nguyeãn Xuaân Khai Trang 2
PHẦN B NỘI DUNG
Chương 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ THYRISTOR
I - Cấu tạo – Nguyên lý làm việc của Thyristor
1 - Cấu tạo
Thyristor còn gọi là SCR (Sillcon – Controlled – Rectifier) là loại linh
kiện 4 lớp P – N đặt xen kẽ nhau. Để tiện việc 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 lượt từ trên xuống dưới là J1, J2, J3.
Sơ đồ cấu trúc, ký hiệu, sơ đồ tương đương và cấu tạo của thyristor
được trình bày H1
H.I.1a. H.I.1b H.I.1c H.I.1d
A : Anốt
K : catốt
G : Cực điều khiển
J1, J3 : Mặt tiếp giáp phát điện tích
J2 : Mặt tiếp giáp trung gian
H.I.1a : Sơ đồ ký hiệu của SCR
H.I.1b : Sơ đồ cấu trúc bốn lớp của SCR
H.I.1c : Sơ đồ mô tả cấu tạo của SCR
H.I.1d : Sơ đồ tương đương của SCR
2. Nguyên lý làm việc của thyristor:
Có thể mô phỏng một Thyristor bằng hai transistor Q1, Q2 như H.I.1d.
Transistor Q1 ghép kiểu PNP, còn Q2 kiểu NPN.
Gọi 1, 2 là hệ số truyền điện tích của Q1và Q2. Khi đặt điện áp U lên
hai đầu A &K của Thyristor, các mặt tiếp giáp J1 & J3 chuyển dịch thuận, còn
mặt tiếp giáp J2 chuyển dịch ngược ( J2 mặt tiếp giáp chung của Q1 & Q2 ). Do
đó dòng chảy qua J2 là IJ2
IJ2 = 1 Ie1 + 2Ie2 + Io.
I0 : Là dòng điện rò qua J2
Luaän vaên toát ngieäp SVTH Nguyeãn Vaên Hieàn
GVHD Nguyeãn Xuaân Khai Trang 3
Nhưng vì Q1 & Q2 ghép thành một tổng thể ta có:
Ie1 = Ie2 = IJ2 = I.
Do đó IJ2 = I = 1 I + 2 I + Io
Suy ra => I = Io / [1-( 1 + 2 )] (1)
Do J2 chuyển dịch ngược nên hạn chế dòng chảy qua nó, dẫn đến 1, 2
cùng điều có giá trị nhỏ, I Io, cả hai transistor ở trạng thái ngắt.
Từ biểu thức (1) ta thấy rằng dòng điện chảy qua Thyristor phụ thuộc
vào hệ số truyền điện tích 1 & 2. Mối quan hệ giữa và dòng emiter được
trình bày ở H.I.2. Như vậy khi 1 + 2 tăng dần đến 1 thì I tăng rất nhanh.
Theo sơ đồ tương đương của SCR H.I.1d ta có thể giải thích như sau:
- Dòng IC1 chảy vào cực B của Q2 làm cho
Q2 dẫn và IC2 tăng, tức IB1 cũng tăng (IC2 = IB1)
khiến Q1 dẫn mạnh -> IC1 tăng và cứ tiếp diễn
như thế. Hiện tượng này gọi là hồi tiếp dương về
dòng, tạo điều kiện làm tăng trưởng nhanh dòng
điện chảy qua Thyristor.
- Dòng Ie1 tăng làm cho 1 tăng
(H.I.2), còn tăng Ie2 làm cho 2 tăng. Cuối
cùng thưc hiện được điều kiện (1 + 2) ->
1, cả hai transistor chuyển sang trạng thái
mở, lúc này nội trở giữa A và K của SCR rất nhỏ.
Vậy muốn làm cho Q1, Q2 từ trạng thái ngắt chuyển sang trạng thái bão
hoà (hay muốn mở Thyristor) chỉ cần làm tăng IB2. Để làm được việc này
người ta thường cho một dòng điều khiển Iđk chảy vào cực cổng của
Thyristor, đúng theo chiều IB2 trên H.I.1d.
1
Ie
0
H.I.2
Luaän vaên toát ngieäp SVTH Nguyeãn Vaên Hieàn
GVHD Nguyeãn Xuaân Khai Trang 4
II. Đặc tuyến Volt - Ampere của Thyristor:
H.I.3
H.I.3 Đặc tuyến Volt - Ampere của Thyristor
Ith max : Giá trị cực đại dòng thuận
Uth : Điện áp thuận
Ung : Điện áp ngược
Udt : Điện áp đánh thủng
Ing : Dòng ngược.
Io : Dòng rò qua Thyristor
Idt : Dòng duy trì.
u: Điện áp rơi trên Thyristor
Để giải thích được ý nghĩa vật lý của đường đặc tuyến Volt - Ampere
Thyristor, người ta chia ra làm bốn đoạn đánh số la mã như H.I. 3b
- Đoạn ( I) ứng với trạng thái ngắt của Thyristor. Trong đoạn này (1 +
2 ) < 1, có dòng rò qua Thyristor I Io, việc tăng giá trị U ít có ảnh hưởng
đến giá trị dòng I. Khi U tăng đến giá trị Uch (điện áp chuyển mạch) thì bắt
dầu quá trình tăng trưởng nhanh chóng của dòng điện,Thyristor chuyển sang
trang thái mở.
-Đoạn (II) ứng với giai đoạn chuyển dịch thuận của mặt tiếp giáp J2 (Q1,
Q2 chuyển sang trạng thái bão hoà). Ở giai đoạn này, mỗi một lượng tăng nhỏ
dòng điện ứng với một lượng giảm lớn của điện áp. Đoạn này được gọi là
đoạn điện trở âm.
-Đoạn (III) ứng với trạng thái mở của Thyristor. Trong đoạn này cả 3
mặt tiếp giáp J1, J2, J3 điều đã chuyển dịch thuận, một giá trị điện áp nhỏ có
thể tạo ra một dòng điện lớn. Lúc này dòng điện thuận chỉ còn bị hạn chế bởi
điện trở mạch ngoài, điện áp rơi trên Thyristor rất nhỏ. Thyristor được giữ ở
trạng thái mở chừng nào dòng Ith còn lớn hơn dòng duy trì Idt.
Luaän vaên toát ngieäp SVTH Nguyeãn Vaên Hieàn
GVHD Nguyeãn Xuaân Khai Trang 5
- Đoạn (IV) ứng với trạng thái của Thyristor khi ta đặt một điện áp
ngược lên nó (cực dương lên catốt, cực âm lên Anod). Lúc này J1, J3 chuyển
dịch ngược, còn J2 chuyển dịch thuận, vì khả năng khoá của J3 rất yếu nên
nhánh ngược của đặc tính Volt-Ampere chủ yếu được quyết định bằng khả
năng khoá của mặt tiếp giáp J1, do đó có dạng nhámh ngược của đặc tính diod
thường. Dòng điện Ing có giá trị rất nhỏ Ing Io. Khi tăng Ung đến giá trị Uđt
(điện áp đánh thủng) thì J1 bị chọc thủng và Thyristor bị phá hỏng. Vì vậy để
tránh hư hỏng cho Thyristor ta không nên đặt điện áp ngược có giá trị gần
bằng Uđt lên Thyristor.
Nếu cho những giá trị khác nhau của dòng điều khiển Iđk thì sẽ nhận
được một họ đường đặc tính Volt-Ampere của Thyristor (H.I.4). Đoạn (I) của
đường đặc tính Volt-Ampere sẽ bị rút ngắn lại và điện áp Uch cũng nhỏ đi nếu
tăng dần giá trị Uđk. Khi dòng điều khiển tương đối lớn Iđk3 (H.I.4) thì đường
đặc tính được nắn gần như thẳng giống như nhánh thuận của đặc tính Diod, có
thể nói với giá trị của Iđk như thế (1 + 2) và mặt tiếp giáp J2 chuyển dịch
thuận nhanh chóng.
H.I.4
Luaän vaên toát ngieäp SVTH Nguyeãn Vaên Hieàn
GVHD Nguyeãn Xuaân Khai Trang 6
III. Các thông số chủ yếu của Thyristor.
1. Điện áp thuận cực đại (Uth.max):
Là giá trị điện áp lớn nhất có thể đặt lên Thyristor theo chiều thuận mà
Thyristor vẫn ở trạng thái mở. Nếu vượt quá giá trị này có thể làm hỏng
Thyristor.
2. Điện áp ngược cực đại (Ung max):
Là điện áp lớn nhất có thể dặt lên Thyristor theo chiều ngược mà
Thyristor vẫn không hỏng. Dưới tác động của điện áp này, dòng điện ngược
có giá trị Ing = (10 - 20)mmA. Khi điện áp ngược đặt lên Thyristor lưu ý phải
giảm dòng điều khiển (H. I. 5)
Ung Ung.max
(10-20)mA
Iđk=0
Iđk1=100mA
Iđk2=1A Ing
Iđk < Iđk1 < Iđk2
H.I.5
3. Điện áp định mức (Uđm):
là giá trị điện áp cho phép đặc lên trên Thyristor theo chiều thuận và
ngược. Thông thường U đm = 2/3 Uth max
4. Điện áp rơi trên Thyristor:
Là giá trị điện áp trên Thyristor khi Thyristor đang ở trạng thái mở.
5. Điện áp chuyển trạng thái (Uch):
Ở giá trị điện áp này, không cần có Iđk, Thyristor cũng chuyển sang trạng
thái mở.
6. Dòng điện định mức (Iđm):
Là dòng điện có giá trị trung bình lớn nhất được phép chảy qua
Thyristor.
7. Điện áp và dòng điện điều khiển (Uđkmin, Iđkmin):
Là giá trị nhỏ nhất của điện áp điều khiển đặt vào G - K và dòng điện
điều khiển đảm bảo mở được Thyristor.
8. Thời gian mở Thyristor (Ton):
Là khoảng thời gian tính từ sườn trước xung điều khiển đến thời điểm
dòng điện tăng đến 0,9 Iđm.
9. Thời gian khoá Thyristor (Toff ):
có thể bạn quan tâm
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ MẠCH PHẢN HỒI MÔ PHỎNG MẠCH NGHỊCH LƯU BẰ...
140
1.172
289
Kỹ thuật
140
(New)
Thiết kế và khảo sát các hiện tượng xảy ra trong các bộ nguồn chỉnh lư...
90
835
707
Kỹ thuật
90
(New)
Hướng dẫn Giải bài tập Sách bài tập Vật lý 12: Tổng hợp hai dao động đ...
5
872
322
Giải bài tập các môn
5
(New)
GIỚI THIỆU VÀ TÍNH TOÁN BỘ BIẾN ĐỔI VÀ XÂY DỰNG VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU...
72
1.114
1.506
Kỹ thuật
72
(New)
NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTÔ DÂY QUẤN BẰNG...
90
940
1.293
Khoa học tự nhiên
90
(New)
Khái quát về tủ sấy bằng điện trở, thiết kế mạch động lực, thiết kế mạ...
94
1.138
314
Kỹ thuật
94
(New)
ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ XÂY DỰN...
54
921
365
Kỹ thuật
54
(New)
Văn cúng lễ hồi hoàn địa mạch theo phong tục việt nam
3
1.036
364
Văn khấn cổ truyền
3
(New)
thông tin tài liệu
- Đoạn (IV) ứng với trạng thái của Thyristor khi ta đặt một điện áp ngược lên nó (cực dương lên catốt, cực âm lên Anod). Lúc này J1, J3 chuyển dịch ngược, còn J2 chuyển dịch thuận, vì khả năng khoá của J3 rất yếu nên nhánh ngược của đặc tính Volt-Ampere chủ yếu được quyết định bằng khả năng khoá của mặt tiếp giáp J1, do đó có dạng nhámh ngược của đặc tính diod thường. Dòng điện Ing có giá trị rất nhỏ Ing Io. Khi tăng Ung đến giá trị Uđt (điện áp đánh thủng) thì J1 bị chọc thủng và Thyristor bị phá hỏng. Vì vậy để tránh hư hỏng cho Thyristor ta không nên đặt điện áp ngược có giá trị gần bằng Uđt lên Thyristor.
Nếu cho những giá trị khác nhau của dòng điều khiển Iđk thì sẽ nhận được một họ đường đặc tính Volt-Ampere của Thyristor (H.I.4). Đoạn (I) của đường đặc tính Volt-Ampere sẽ bị rút ngắn lại và điện áp Uch cũng nhỏ đi nếu tăng dần giá trị Uđk. Khi dòng điều khiển tương đối lớn Iđk3 (H.I.4) thì đường đặc tính được nắn gần như thẳng giống như nhánh thuận của đặc tính Diod, có thể nói với giá trị của Iđk như thế (1 + 2) và mặt tiếp giáp J2 chuyển dịch
thuận nhanh chóng.
Mở rộng để xem thêm
tài liệu mới trong mục này
SƠ LƯỢC QUA VỀ TRUYỀN HÌNH ĐEN TRẮNG VÀ KHUẾCH ĐẠI HÌNH VÀ ĐÈN HÌNH (VIDEO AMP - CRT)
GIỚI THIỆU VÀ THIẾT KẾ VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTO DÂY QUẤN
Giới thiệu tổng quan về tổng đài SPC, tổng đài NEAX61-E và nghiên cứu Modul giao tiếp trung kế số DTIM
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VẠN NĂNG
NGHIÊN CỨU BỘ CHẤN LƯU 3 CHỨC NĂNG CHO ĐÈN NEON
tài liệu hot trong mục này
Tiểu luận quản trị học: Khái niệm quản trị, chức năng quản trị, giới thiệu về MICROSOFT, TOYOTA VÀ VINAMILK và phân tích chức năng quản trị hệ thống
HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU THỦY, TRẠM PHÁT TÀU 700 TEU VÀ BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU 700 TEU.
SƠ LƯỢC QUA VỀ TRUYỀN HÌNH ĐEN TRẮNG VÀ KHUẾCH ĐẠI HÌNH VÀ ĐÈN HÌNH (VIDEO AMP - CRT)
GIỚI THIỆU VÀ THIẾT KẾ VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTO DÂY QUẤN
Giới thiệu tổng quan về tổng đài SPC, tổng đài NEAX61-E và nghiên cứu Modul giao tiếp trung kế số DTIM
tài liệu giúp tôi
Nếu bạn không tìm thấy tài liệu mình cần có thể gửi yêu cầu ở đây để chúng tôi tìm giúp bạn!
xem nhiều trong tuần
Giáo trình Quản trị học của Đại học kinh tế quốc dân
Mẫu slide chủ đề âm nhạc
Tâm lý xã hội VÀ Hệ tư tưởng
Tham khảo 12 bài tập nguyên lý thống kê có lời giải
4 đề thi học sinh giỏi Toán lớp 2, có đáp án kèm theo
Các hiệu ứng HTML cho trang web
yêu cầu tài liệu
Giúp bạn tìm tài liệu chưa có
×
