Các linh kiện bán dẫn công suất
Các linh kiện bán dẫn công suất
1. Diode công suất:
1. Diode công suất:
Diode công suất chia làm 2 loại :

Dùng cho tần số công nghiệp (diode chỉnh lưu)

Diode dùng cho mạch đóng ngắt tần số cao.
Diode công suất do 2 lớp vật liệu bán dẫn P-N ghép lại
thành. S mặt ghép đạt tới hàng chục Cm2, với mật độ
dòng điện 10A/mm2
1. Diode công suất:(tt)
1. Diode công suất:(tt)

S phân c c c a m t ghép P-Nự ự ủ ặ
Phân cực thuận
.
R
D
Vcc> 0,6V
V c c
R
D
Phân cực nghịch
1. Diode công suất:(tt)
1. Diode công suất:(tt)

Ở góc phần tư thứ nhất:
Dòng điện lớn, sụt áp nhỏ


I
LV
1. Diode công suất:(tt)
1. Diode công suất:(tt)

Một số diode công suất trong thực tế:
2. Transistor công suất:
2. Transistor công suất:

Gồm 3 lớp bán dẫn tạo bởi 2 tiếp giáp p-n, trong đó lớp
giữa rất mỏng (cỡ 0,001 cm) và khác loại với 2 lớp bên.
Lớp giữa là bán dẫn loại P ta có BJT loại N-P-N
Lớp giữa là bán dẫn loại N ta có BJT loại P-N-P
2. Transistor công suất:(tt)
2. Transistor công suất:(tt)

Các trạng thái hoạt động của transistor
a. Trạng thái ngưng dẫn:
Nếu phân cực nghịch mối nối BC và không phân cực hoặc
phân cực nghịch mối nối BE thì tại các cực của
transistor không có dòng điện ta nói transistor ngưng
dẫn.
2. Transistor công suất:(tt)
2. Transistor công suất:(tt)
b. Trạng thái khuếch đại:
Khi ta pcthuận mối nối BE (V
B
>V
E
)) và phân cực ghịch

P
C
B
E
J
C
J
E
I
E
I
B
2. Transistor công suất:(tt)
2. Transistor công suất:(tt)
c. Trạng thái bão hoà:
Nếu ta giảm điện trở R
B
thì dòng I
B
tăng và lúc này dòng I
C

sẽ tăng lên một lượng gấp β lần so với lượng tăng của
dòng I
B

Nếu ta tiếp tục giảm R
B
thì dòng I
B

B
.β .Lúc này nội trở mối nối CE rất
nhỏ nên điện áp V
CE
= 0.
Như vậy: Khi ta phân cực thuận mối nối BC và BE thì
transistor hoạt động trong vùng bảo hoà. I
C
= I
C
max < I
B
β
,V
CE
= 0V Trong mạch ĐTCS, transistor chỉ làm việc ở 2
trạng thái ngưng dẫn và bão hòa
2. Transistor công suất:(tt)
2. Transistor công suất:(tt)

Một số transistor công suất trong thực tế
3. SCR:
3. SCR:

Cấu tạo và đặc tính:
SCR được cấu tạo bởi 4
lớp bán dẫn PNPN (có
3 nối PN). SCR là một
diode chỉnh lưu được
kiểm soát bởi cổng

vào
cực cổng.
3. SCR:(tt)
3. SCR:(tt)

Cơ chế hoạt động như trên của SCR cho thấy dòng I
G
không cần lớn và chỉ cần tồn tại trong thời gian ngắn. Khi
SCR đã dẫn điện, nếu ta ngắt bỏ I
G
thì SCR vẫn tiếp tục dẫn
điện, nghĩa là ta không thể ngắt SCR bằng cực cổng, đây
cũng là một nhược điểm của SCR so với transistor.

Người ta chỉ có thể ngắt SCR bằng cách cắt nguồn V
AA

hoặc giảm V
AA
sao cho dòng điện qua SCR nhỏ hơn một trị
số nào đó (tùy thuộc vào từng SCR) gọi là dòng điện duy
trì.
3. SCR:(tt)
3. SCR:(tt)

Đặc tuyến Volt – Ampere của SCR:
3. SCR:(tt)
3. SCR:(tt)

Khi SCR được phân cực nghịch (điện thế anod âm hơn

để tạo dòng kích I
G
, ta thấy điện
thế quay về nhỏ hơn và khi dòng kích I
G
càng lớn, điện thế
quay về V
BO
càng nhỏ
3. SCR:(tt)
3. SCR:(tt)

Cácthông số của SCR:

Dòng thuận tối đa: Là dòng điện anod I
A
trung bình lớn
nhất mà SCR có thể chịu đựng được liên tục

Điện thế ngược tối đa: Đây là điện thế phân cực nghịch
tối đa mà xảy ra sự hủy thác (breakdown). Được ký hiệu
là V
BR

Dòng chốt (latching current): Là dòng thuận tối thiểu
để giữ SCR ở trạng thái dẫn điện sau khi SCR từ trạng
thái ngưng sang trạng thái dẫn

Dòng cổng tối thiểu (Minimum gate current): là dòng
nhỏ nhất đặt vào cực cổng G để SCR hoạt động

SWITCH):

Thường được coi như 1 SCR lưỡng hướng vì có thể dẫn
điện theo hai chiều. 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.
4.
4.
TRIAC (TRIOD AC SEMICONDUCTOR
TRIAC (TRIOD AC SEMICONDUCTOR
SWITCH):(tt)
SWITCH):(tt)

Đặc tuyến V-I của Triac:
4.
4.
TRIAC (TRIOD AC SEMICONDUCTOR
TRIAC (TRIOD AC SEMICONDUCTOR
SWITCH):(tt)
SWITCH):(tt)

Do s t ng tác c a vùng bán d n, Triac ự ươ ủ ẫ
đ c kích theo 4 cách khác nhauượ
4.
4.
TRIAC (TRIOD AC SEMICONDUCTOR
TRIAC (TRIOD AC SEMICONDUCTOR
SWITCH):(tt)
SWITCH):(tt)