Danh mục sản phẩm
Thyristor là một trong những linh kiện quan trọng trong ngành điện tử công nghiệp tự động hóa. Với khả năng chịu điện áp cao, dòng lớn và đóng cắt nhanh, thyristor ngày càng phổ biến trong các mạch chỉnh lưu, điều khiển động cơ, biến tần và hệ thống điện tự động. Vậy thực sự thyristor là gì? Cấu tạo gồm những phần tử nào và nguyên lý hoạt động ra sao? Hãy cùng Thiết bị cơ khí Đức Phong tìm hiểu chi tiết trong bài viết này.
Thyristor là một link kiện điện tử hay còn được biết đến với tên gọi đầy đủ là Silicon Controlled Rectifier (Chỉnh lưu silic điều khiển), đây là một linh kiện bán dẫn cấu tạo từ bốn lớp vật liệu bán dẫn.
Thyristor có 3 cực hoạt động là anode (A), cathode (K) và cực điều khiển (G), nó đóng vai trò như một khóa điện tử có điều khiển, cho phép dòng điện chỉ được đi từ cực Anot sang cực Katot khi nhận được tín hiệu kích thích từ chân G.
"Năm 1950, thyristor được đề xuất bởi William Shockley và bảo vệ bởi Moll cùng một số người khác ở phòng thí nghiệm Bell (Hoa Kỳ), được phát triển lần đầu bởi các kỹ sư năng lượng của General Electric (G.E) mà đứng đầu là Gordon Hall và thương mại hóa bởi Frank W. "Bill" Gutzwiller của General Electric năm 1957." - Theo: Wikipedia
Thyristor là một linh kiện bán dẫn có cấu tạo từ 4 lớp vật liệu bán dẫn P-N được xếp chồng lên nhau tạo thành Transistor mắc nối tiếp, bao gồm 1 transistor thuận và 1 transistor ngược. Linh kiện này hoạt động khi được cung cấp điện và sẽ tự động ngắt, quay trở lại trạng thái không dẫn điện khi nguồn điện bị ngắt. Thyristor thường được ứng dụng trong việc chỉnh lưu dòng điện có điều khiển, mang lại sự linh hoạt và hiệu quả cho các hệ thống điện tử và được kết nối thông qua 3 chân:
Nguyên lý hoạt động của Thyristor theo 3 trường hợp:
1. Khi cực G để hở hoặc VG = 0V
Ở trạng thái này, transistor T1 không được phân cực ở cực B nên T1 ngưng dẫn, kéo theo IB1 = 0 và IC1 = 0 → T2 cũng ngưng dẫn.
Do đó, Thyristor không dẫn điện, dòng điện qua thiết bị bằng 0 (IA = 0) và điện áp giữa Anode – Cathode (VAK) xấp xỉ bằng điện áp nguồn VCC.
Tuy nhiên, nếu tiếp tục tăng VCC thì VAK cũng tăng cho đến khi đạt điện áp ngập VBO (Breakover Voltage). Tại điểm này, VAK đột ngột giảm xuống giống như diode thuận, còn dòng điện IA tăng nhanh. Lúc này Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn, và dòng điện tại thời điểm này được gọi là dòng giữ IH (Holding Current). Sau khi dẫn, đặc tính Thyristor tương tự một diode chỉnh lưu.
2. Khi có dòng kích tại cực G (đóng khóa K)
Lúc này, điện áp tại Gate: VG = VDC – IGRG. Transistor T1 được phân cực tại cực B1, dòng IG đóng vai trò là IB1, làm T1 dẫn điện.
Khi T1 dẫn, nó tạo ra dòng IC1 chính là dòng IB2 cấp cho T2. Tiếp theo, T2 dẫn và sinh ra dòng IC2, dòng này lại trở thành IB1 cung cấp ngược cho T1.
Nhờ cơ chế hồi tiếp dương, cả hai transistor được khuếch đại đến mức bão hòa, giúp Thyristor duy trì trạng thái dẫn mà không cần tín hiệu IG liên tục.
Khi đó, điện áp rơi trên Thyristor (VAK) rất nhỏ, chỉ khoảng 0,7V, trong khi dòng điện qua nó có thể rất lớn.
Thực nghiệm cho thấy: dòng IG càng lớn thì điện áp ngập VBO càng nhỏ, nghĩa là Thyristor càng dễ dẫn điện.
3. Trường hợp phân cực ngược Thyristor
Nếu Anode nối với cực âm và Cathode nối với cực dương nguồn (phân cực ngược), Thyristor sẽ chặn dòng điện, chỉ còn dòng rò rất nhỏ chạy qua.
Khi điện áp ngược tăng vượt quá một ngưỡng gọi là điện áp đánh thủng ngược VBR, Thyristor sẽ bị phá vỡ và dẫn dòng theo chiều ngược.
Thông thường, giá trị VBR và VBO gần bằng nhau nhưng mang dấu ngược nhau.
Trên thị trường hiện tại được chia làm các loại Thyristor như sau:
SCR (Silicon Controlled Rectifier – Thyristor điều khiển silicon): Dạng thyristor phổ biến nhất, thường dùng trong các mạch chỉnh lưu và điều khiển dòng điện.
GTO (Gate Turn-Off Thyristor – Thyristor cổng tắt): Có khả năng tắt dòng điện trực tiếp nhờ tín hiệu điều khiển tại cực Gate.
ETO (Emitter Turn-Off Thyristor – Thyristor cực phát tắt): Loại thyristor hiện đại, cho phép ngắt dòng bằng cách điều khiển tại cực phát.
RCT (Reverse Conducting Thyristor – Thyristor dẫn điện ngược): Có khả năng dẫn dòng theo cả hai chiều thuận và ngược.
TRIAC (Triode for Alternating Current – Thyristor Triode hai chiều): Được sử dụng để điều khiển dòng điện xoay chiều hai hướng, thường gặp trong mạch điều khiển pha của thiết bị dân dụng.
MTO (MOS Controlled Thyristor – Thyristor MOS tắt): Kết hợp đặc tính điều khiển linh hoạt của MOSFET với khả năng chịu tải lớn của thyristor.
BCT (Bidirectional Control Thyristor – Thyristor điều khiển pha hai chiều): Thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu điều khiển pha phức tạp và linh hoạt.
Fast Switching SCR (Thyristor chuyển đổi nhanh): Thiết kế tối ưu cho tốc độ đóng cắt cao, phù hợp với ứng dụng cần đáp ứng tức thời.
LASCR (Light Activated SCR – Thyristor kích hoạt bằng ánh sáng): Thay vì kích bằng điện, loại này dẫn dòng khi nhận tín hiệu ánh sáng.
FET-CTH (FET Controlled Thyristor – Thyristor kiểm soát bằng FET): Sử dụng kết hợp với FET để nâng cao khả năng điều khiển.
IGCT (Integrated Gate-Commutated Thyristor – Thyristor tích hợp cổng): Được tối ưu cho ứng dụng công suất lớn, hiệu suất cao và độ tin cậy cao
Thyristor có vai trò quan trọng trong các hệ thống điện tử của ngành công nghiệp, nhờ vào khả năng điều khiển dòng điện hiệu quả, Thyristor được ứng dụng như sau:
Chỉnh lưu có điều khiển: Thyristor cho phép biến đổi và điều chỉnh dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC), thường ứng dụng trong các bộ nguồn và hệ thống cấp năng lượng.
Điều khiển công suất: Với khả năng đóng/ngắt theo tín hiệu điều khiển, thyristor giúp kiểm soát công suất trong nhiều thiết bị như đèn chiếu sáng, động cơ điện hay hệ thống gia nhiệt.
Bảo vệ quá tải: Trong hệ thống điện công nghiệp, thyristor có thể ngắt dòng khi xảy ra quá tải hoặc ngắn mạch, góp phần bảo vệ thiết bị.
Chuyển đổi điện áp cao: Nhờ khả năng chịu dòng và điện áp lớn, thyristor thường được ứng dụng trong thiết bị công suất cao, hệ thống phân phối điện và bộ biến đổi điện áp.
Điều khiển pha: Thyristor cho phép điều chỉnh góc pha của dòng điện, từ đó kiểm soát điện áp và công suất cung cấp cho thiết bị, giúp nâng cao hiệu suất vận hành.
Thyristor có nhiều ưu điểm nổi bật cho ngành công nghiệp điện tử:
Bên cạnh những ưu điểm trên thì thyristor còn tồn tại một vài nhược điểm sau:
Trên đây là toàn bộ thông tin về Thyristor mà chúng tôi đã chia sẻ với bạn. Hy vọng rằng những thông tin trên sẽ hữu ích cho bạn, giúp bạn hiểu hơn về bộ linh kiện này. Nếu có bất điều gì thắc mắc hay quan tâm đến các thiết bị điện tử, tự động hóa, vui lòng liên hệ:
THIẾT BỊ CƠ KHÍ ĐỨC PHONG
Hà Nội: Tầng 7, Căn số 32V5A, KĐT Văn Phú, phường Phú La, quận Hà Đông, TP. Hà Nội
Hotline: 0985779287 (Zalo)
website: https://ducphongstore.vn/
Mail: Info@ducphong.vn
Hỗ trợ 24/7
Chi nhánh Hồ Chí Minh: 228/55, Thống Nhất, P. 10, Q. Gò Vấp, TP. HCM
Hotline
0985779287
Info@ducphong.vn
Hotline
098 5779287 (Zalo)
098 5779287 (Zalo)
vananh.ng@ducphong.vn
Info@ducphong.vn
Hotline: 098 5779287 (Zalo)
Máy hàn 
Thiết bị tự động hóa 
Máy công cụ 
Linh kiện điện tử 
Động cơ điện - mô tơ điện 
Đồ bảo hộ lao động 
Xe nâng hàng 
Sản phẩm phụ trợ 
Pin 
Hóa chất 
Hệ thống kẹp 
Dụng cụ đo 
Dụng cụ dùng khí nén 
Dụng cụ cắt gọt 
Dụng cụ cầm tay 