Xem mẫu

  1. Chương 2: Caùc thoâng soá chuû yeáu cuûa Thyristor. 1. Ñieän aùp thuaän cöïc ñaïi (Uth.max): Laø giaù trò ñieän aùp lôùn nhaát coù theå ñaët leân Thyristor theo chieàu thuaän maø Thyristor vaãn ôû traïng thaùi môû. Neáu vöôït quaù giaù trò naøy coù theå laøm hoûng Thyristor. 2. Ñieän aùp ngöôïc cöïc ñaïi (Ung max): Laø ñieän aùp lôùn nhaát coù theå daët leân Thyristor theo chieàu ngöôïc maø Thyristor vaãn khoâng hoûng. Döôùi taùc ñoäng cuûa ñieän aùp naøy, doøng ñieän ngöôïc coù giaù trò Ing = (10 - 20)mmA. Khi ñieän aùp ngöôïc ñaët leân Thyristor löu yù phaûi giaûm doøng ñieàu khieån (H. I. 5) Ung Ung.max (10-20)mA Iñk=0 Iñk1=100mA Iñk2=1A Ing Iñk < Iñk1 < Iñk2 H.I.5 3. Ñieän aùp ñònh möùc (Uñm): laø giaù trò ñieän aùp cho pheùp ñaëc leân treân Thyristor theo chieàu thuaän vaø ngöôïc. Thoâng thöôøng U ñm = 2/3 Uth max 4. Ñieän aùp rôi treân Thyristor:
  2. Laø giaù trò ñieän aùp treân Thyristor khi Thyristor ñang ôû traïng thaùi môû. 5. Ñieän aùp chuyeån traïng thaùi (Uch): ÔÛ giaù trò ñieän aùp naøy, khoâng caàn coù Iñk, Thyristor cuõng chuyeån sang traïng thaùi môû. 6. Doøng ñieän ñònh möùc (Iñm): Laø doøng ñieän coù giaù trò trung bình lôùn nhaát ñöôïc pheùp chaûy qua Thyristor. 7. Ñieän aùp vaø doøng ñieän ñieàu khieån (Uñkmin, Iñkmin): Laø giaù trò nhoû nhaát cuûa ñieän aùp ñieàu khieån ñaët vaøo G - K vaø doøng ñieän ñieàu khieån ñaûm baûo môû ñöôïc Thyristor. 8. Thôøi gian môû Thyristor (Ton): Laø khoaûng thôøi gian tính töø söôøn tröôùc xung ñieàu khieån ñeán thôøi ñieåm doøng ñieän taêng ñeán 0,9 Iñm. 9. Thôøi gian khoaù Thyristor (Toff ): Laø khoaûng thôøi gian tính töø thôøi ñieåm I = 0 ñeán thôøi ñieåm laïi xuaát hieän ñieän aùp thuaän treân Anod maø Thyristor khoâng chuyeån sang traïng thaùi môû. 10. Toác ñoä taêng ñieän aùp thuaän cho pheùp (du/ dt): Laø giaù trò lôùn nhaát cuûa toác ñoä taêng aùp treân Anod maø Thyristor khoâng chuyeån töø traïng thaùi khoaù sang traïng thaùi môû. 11. Toác ñoä taêng doøng thuaän cho pheùp (di/ dt): laø iaù trò lôùn nhaát cuûa toác ñoä taêng doøng trong quaù trình môû Thyristor.
  3. IV. Môû Thyristor: + Caùc bieän phaùp môû Thyristor: a) Nhieät ñoä: Neáu nhieät ñoä Thyristor taêng cao, soá löôïng ñieän töû töï do seõ taêng leân, daãn ñeán doøng ñieän roø Io taêng leân. Söï taêng doøng naøy laøm cho heä soá truyeàn ñieän tích 1, 2 taêng vaø Thyristor ñöôïc môû. Môû Thyristor baèng phöông phaùp naøy khoâng ñieàu khieån ñöôïc söï chaïy hoãn loaïn cuûa doøng nhieät neân thöôøng ñöôïc loaïi boû. b ) Ñieän theá cao: Neáu phaân cöïc Thyristor baèng moät ñieän theá lôùn hôn ñieän aùp ñaùnh thuûng Uñt thì Thyristor môû. Tuy nhieân phöông phaùp naøy seõ laøm cho Thyristor bò hoûng neân khoâng ñöôïc aùp duïng. c ) Toác ñoä taêng ñieän aùp (du/dt): Neáu toác ñoä taêng ñieän aùp thuaän ñaët leân Anod vaø Catot thì doøng ñieän tích cuûa tuï ñieän tieáp giaùp coù khaû naêng môû Thyristor. Tuy nhieân doøng ñieän tích lôùn naøy coù theå phaù hoûng Thyristor vaø caùc thieát bò baûo veä. Thoâng thöôøng toác ñoä taêng ñieän aùp du/dt thì do nhaø saûn xuaát qui ñònh. d) Doøng ñieàu khieån cöïc G Khi Thyristor ñaõ phaân cöïc thuaän ta ñöa doøng ñieàu khieån döông ñaët vaøo hai cöïc G & K thì Thyristor daãn, doøng IG caøng taêng thì Uñt caøng giaûm.
  4. V. Khoaù Thyristor: Khoaù Thyristor töùc laø traû noù veà traïng thaùi ban ñaàu tröôùc khi môû vôùi ñaày ñuû caùc tính chaát coù theå ñieàu khieån ñöôïc noù. Coù hai phuông phaùp khoaù Thyristor : - Giaûm doøng ñieän thuaän hoaëc caét nguoàn cung caáp. - Ñaët ñieän aùp ngöôïc leân Thyristor. + Quaù trình khoaù Thyristor: Khi ñaët ñieän aùp ngöôïc leân Thyristor (H.I.7a ) tieáp giaùp J1, J3 chuyeån dòch ngöôïc, coøn J2 chuyeån dòch thuaän. Do taùc duïng cuûa ñieän tröôøng ngoaøi, caùc loã troáng trong lôùp P2 chaïy qua J3 veà Catot vaø trong lôùp N1 loå troáng chaïy qua J1 veà Anod taïo neân doøng ñieän ngöôïc chaïy qua taûi, giai ñoaïn naøy töø to -t1 ( H.I.7b ). Khi caùc loã troáng bò tieâu taùn heát thì J1 & J3 (chuû yeáu J1) ngaên caûn khoâng cho ñieän tích tieáp tuïc chaûy qua, doøng ngöôïc baét ñaàu giaûm xuoáng, töø t1 - t2 goïi laø thôøi gian khoaù Thyristor. Thôøi gian khoaù naøy thöôøng daøi gaáp 8 - 10 laàn thôøi gian môû. P1 J 1 N 1 J2P2 J3 N2 Ith A Ip In K tm _ + U R t0 t1 t2 t H.I.7a H.I.7b
  5. VI. Moät soá sô ñoà cô baûn cuûa Thyristor: 1. Sô ñoà chuû yeáu duøng Thyristor trong maïch moät chieàu. Sau khi ñaõ hieåu bieát caùc ñaëc tính cô baûn cuûa Thyristor ta nghieân cöuù moät soá sô ñoà chuû yeáu ñeå kieåm chöùng laïi caùc ñaëc tính ñoù veà phöông dieän thöïc haønh. H.I.9 H. I.9 giôùi thieäu moät coâng taéc tô moät chieàu ñôn giaûn duøng ñeå ñieàu khieån boùng ñeøn 12 Volt,100mmA. Neáu caàn thieát ta coù theå thay taûi khaùc vaøo vò trí cuûa boùng ñeøn, nhöng trong tröôøng hôïp taûi caûm khaùng thì caàn phaûi noái song song moät Diod D1 ñeå traùnh cho maïch khoûi söï coá do söùc ñieän ñoäng caûm öùng gaây ra. Khi ñoùng hoaëc caét maïch Thyristor duøng trong maïch naøy coù theå chòu ñöôïc doøng ñieän Anod ñeán 2A vaø coù theå ñöôïc ñoùng (thoâng maïch) bôûi doøng ñieän ñieàu khieån beù côõ vaøi traêm miliAmpere. Doøng ñieän ñieàu khieån ñöôïc caáp qua ñieän trôû baûo veä R1 vaø nuùt aán S1. Ñieän trôû R2 ñöôïc noái giöõa cöïc khieån vaø Catot duøng ñeå naâng cao ñoä oån ñònh cuûa maïch ñieän. Khi nhaán S1 thì maïch seõ ñoùng ñieän, moät khi Thyristor ñaõ môû thì duø cho nuùt S1 hôû maïch thì noù vaãn duy trì traïng thaùi môû ñoù.
  6. Muoán cho Thyristor ngöng daãn ta nhanh choùng ñöa doøng ñieän Anod trôû veà khoâng baèng caùch nhaán nuùt S2.
  7. H.I.10 giôùi thieäu moät phöông phaùp ngaét Thyristor. Thöïc vaäy, khi T ñang ôû trang thaùi môû, tuï C1 ñöôïc naïp töø nguoàn qua ñieän trôû R3. Khi ta aán S2 laïi, baûn cöïc döông cuûa tuï noái mass vaø aùp treân tuï laøm cho Anod cuûa T trôû thaønh aâm, ñieàu naøy gaây ñaûo ngöôïc phaân cöïc treân T vaø laøm cho noù ngaét. Tuï C1 phoùng raát nhanh nhöng ñuû ñeå giöõ cho anod aâm trong vaøi phaàn trieäu giaây, vaø do ñoù ñaûm baûo cho T ngöng daãn. Caàn chuù yù raèng neáu S2 vaãn giöõ traïng thaùi ñoùng sau khi doøng taûi ñaõ ñöôïc ngaét, thì tuï seõ ñöôïc naïp ngöôïc thoâng qua taûi, do ñoù caàn choïn tuï khoâng phaân cöïc nhö tuï Mylar hoaëc tuï Polyester. H.I.11 Moät phöông phaùp khaùc khoaù T baèng tuï nhö H.I.11. ÔÛ ñaây, ngöôøi ta duøng T2 phuï ñeå thay theá cho nuùt aán trong H.I.10. Thyristor T1 ñöôïc ngaét baèng caùch môû T2 trong khoaûng thôøi gian
  8. raát ngaén nhôø moät xung ñieän ñieàu khieån raát nhoû chaûy qua nuùt aán S2 vì doøng Anod cuûa noù ñöôïc caáp qua R3 coù giaù trò nhoû hôn doøng duy trì. H.I.12 giôùi thieäu moät sô ñoà Thyristor noái theo maïch dao ñoäng duøng ñeå ñieàu khieån hai boùng ñeøn rieâng bieät LP1 & LP2. Giaû söû T1 môû trong khi T2 ngaét tuï C1 (loaïi khoâng coù cöïc tính) ñöôïc naïp vôùi cöïc tính döông phía LP2. Khi aán S2, maïch seõ chuyeån traïng thaùi, T2 môû do taùc duïng cuûa cöïc ñieàu khieån vaø T1 seõ bò chính T2 khoaù laïi döôùi taùc duïng cuûa tuï C1. Ñoàng thôøi tuï naøy ñöôïc naïp theo chieàu ngöôïc laïi. Khi tuï ñöôïc naïp ñaày, traïng thaùi cuûa maïch coù theå thay ñoåi neáu ta aán nuùt S1. khi ñoù T2 ngaét nhôø tuï C1. Traïng thaùi dao ñoâäng naøy coù theå laëp ñi laëp laïi maõi. H.I.12 Caùc maïch H.I.9,H.I.10, H.I.11,H.I.12 ñeàu duøng cho taûi coá ñònh ñôn giaûn thuoäc loaïi maïch töï duy trì .
  9. H.I.13a H.I.13b H.I.13 giôùi thieäu moät heä thoáng baùo ñoäng ñôn giaûn duøng ñieän moät chieàu, vôùi loaïi taûi khoâng lieân tuïc nhö chuoâng ñieän, boä rung hoaëc coøi. Khi ñoùng nguoàn, moät doøng ñieän seõ chaûy qua cuoän daây phaàn öùng boá trí trong maïch coù hai tieáp ñieåm, doøng ñieän ñoù caûm öùng ra töø tröôøng trong cuoän daây neân laøm cho caùc tieáp ñieåm môû ra. Khi tieáp ñieåm môû doøng ñieän bò ngaét vaø töø tröôøng cuõng bò maát theo. Keát quaû laø caùc tieáp ñieåm laïi ñoùng laïi doøng ñieän chaûy qua cuoän daây, hieän töôïng nhö treân cöù theá laëp ñi laëp laïi. Moät taûi nhö vaäy ñöôïc xem nhö moät coâng taét tô ñoùng môû theo chu kyø vôùi toác ñoä raát nhanh. Khi taûi treân ñöôïc noái vaøo maïch H.I.13a tín hieäu baùo ñoäng chæ ñöôïc phaùt ra neáu S1 ñoùng. Do taûi coù ñieän caûm neân khi söû duïng vôùi maïch Thyristor ta caàn noái song song vôùi moät diod D1 caûn dòu. Khi caàn thieát ta coù theå laép sô ñoà treân theo kieåu maïch duy trì baèng caùch noái song song vôùi duïng cuï caûnh baùo moät ñieän trôû R3 = 470 ( H.I.13b ). Trong tröôøng hôïp naøy, khi heä thoáng baùo ñoäng töï ngaét do rung doøng Anod cuûa Thyristor khoâng bò trieät tieâu, maø chæ giaûm ñeán moät giaù trò qui ñònh bôûi ñieän trôû R3 vaø söùc ñieän ñoäng cuûa nguoàn. Neáu giaù trò naøy lôùn hôn doøng duy trì cuûa Thyristor thì T seõ töï duy trì. Nhaân ñieàu kieän ñoù doøng Anod seõ khoâng giaûm veà
  10. khoâng khi tín hieäu baùo ñoäng chuyeån vaøo khoaûng khe hôû doøng ñieän giöõa hai laàn rung, vaø do ñoù T seõ bò ngaét. Maïch tín hieäu baùo ñoäng H.I.13 ñöôïc duøng nhieàu trong caùc duïng cuï coù ñieän aùp thaáp (3 ñeán 12 volt) nhö chuoâng ñieän, boä rung coøi. Ñoù laø nhöõng duïng cuï ñieän tieâu thuï doøng döôùi 2A. Boä nguoàn phaûi ñaûm baûo caáp ñuû moät ñieän aùp treân 1.5V so vôùi ñieän aùp caàn thieát ñeå duïng cuï caûnh baùo hoaït ñoäng bình thöôøng. Phaàn ñieän aùp duøng ñeå buø vaøo ñieän aùp baõo hoaø cuûa Thyristor khi ñaõ thoâng.