Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46 11
Lớp phát E có cờng độ tạp chất lớn nhất, lớp gốc B có nồng độ tạp chất
nhỏ nhất. Để phân biệt với các loại tranzito khác, tranzito PNP và NPN còn
gọi là tranzito lỡng nối viết BJT (Bipolar Juntion Tranzito).
1.2.1 Nguyên tắc hoạt động
Trong điện tử công suất ngời ta dùng phổ biến nhất loại tranzito NPN.
tranzito công suất đợc dùng để đóng ngắt dòng điện một chiều cờng độ
tơng đối lớn, vì vậy chúng chỉ làm việc ở hai trạng thái đóng và trạng thái
mở.
Để tranzito làm việc ngời ta phải đa điện áp một chiều tới các cực B
của tranzito gọi là phân cực cho tranzito.

a) b)
Hình 1.10: Sơ đồ phân cực của tranzito npn (a) và pnp (b) ở chế độ khuếch đại
Để phân tích nguyên lý làm việc ta lấy tranzito pnp làm ví dụ. Do J
E

phân cực thuận nên các hạt đa số (lỗ trống) từ miền E phun qua J
E
tạo nên
dòng emitơ (I
E
). Chúng tới vùng bazơ tạo thành hạt thiểu số và tiếp tục khuếch
tán sâu vào vùng bazơ hớng tới J
C
. Trên đờng khuếch tán một phần nhỏ bị
tái hợp với hạt đa số của bazơ tạo nên dòng điện cực bazơ (I
B

các tranzito loại tốt.
Để đánh giá tác dụng điều khiển của dòng điện I
B
tới dòng colectơ (I
C
),
ngời ta định nghĩa về hệ số khuếch đại dòng điện của tranzito.
=
C
B
I
I
(1- 5)
thờng có giá trị trong khoảng vài chục đến vài trăm.
Từ các biểu thức trên ta có mối quan hệ giữa các hệ số:
I
E
= I
B
(1+) (1- 6)
và =
1


+
(1- 7)
u điểm nổi bật của tranzito là chỉ cần điều khiển dòng I
B
là có thể điều
khiển cho tranzistor đóng ngắt dễ dàng.
Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46 13

Hình 1.11: Mạch trợ giúp tranzito mở
t
f
: thời gian cần thiết để I
C
từ giá trị max giảm xuống 0
Dòng điện tải I là thời gian chuyển mạch của tranzito rất ngắn vậy cho
nên dòng tải = const.
Sơ kiện: V
CE
= 0
I
C
= I I

I= I
C
I
D
= const
Khi I
C
bắt đầu giảm thì I
1
cũng bắt đầu tăng(I
C
và I
1
phi tuyến với nhau,
lúc này tụ điện C đợc nạp điện)

Vc C
t
dII
dC

=
(1-11)
Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46 14
Khi t = t
f
; I

cho dòng chạy qua, thời gian tổng cộng của quá trình chuyển sang trạng
thái mở là t
c
.
Điện dung đợc tính gần đúng bằng công thức:

1
CE
F
dv U
I
IC C
dt t
==
F
It
C
U
=
(1- 13)
Trong thực tế ngời ta chọn C trong khoảng. 2t
f
t
F
5t
f


f
.
điện cảm L đợc tính theo công thức:

di i I UR
LUL L L
dt t R I

== = =

(1- 14)
Để chọn L ta chọn thời gian đóng t
r
trong khoảng: 2t
on
< t
r
< 5t
on
Điện trở R
4
có tác dụng hạn chế dòng do sức điện động tự cảm trong
cuộn cảm (L) tạo ra trong mạch L; D
5
; R
4
trong khoảng thời gian t
c
chuyển
sang trạng thái mở của tranzito. Hình: 1.13: Tranzito làm việc ở chế độ khuếch đại
- Trong thực tế tranzito thờng đợc làm việc ở chế độ khoá
- Khi dòng ở cực gốc bằng không dòng điện cực ghóp bằng không,
Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46 16
tranzito lúc này hở mạch hoàn toàn.
- Khi dòng điện ở cực gốc có giá trị bão hoà thì tranzito trở về trạng thái
dẫn hoàn toàn.
1.2.5 Các thông số kỹ thuật cơ bản của tranzito
- Độ khuếch đại dòng điện


có trị số thay đổi theo dòng I
C
. Khi dòng I
C
nhỏ thì thấp, dòng I
C

tăng thì
tăng đến giá trị cực đại nếu tiếp tục tăng I
C
đến mức bão hoà thì
giảm.


17
V
CE
V
CE0
V
CE,sat
I
C
I t
f
t
on
t
s
P
m
M· hiÖu
V V V A A
μs μs μs
W
BUV, (BUX)20

21
22
23
24

BUT 90

850
1200

200
200
250
600
600
1000
1000
125

200
250
325
400

125
200

400
450
400
400
400
700

100
150
200

40
40
30
20

50
50

9
9
15
15
30
30

150
150
140
120
120
50
50
5

3
2,5
3,2
2,4

7

0,8
0,8

0,5
0,5
0,7
1
1
1,5
1,5
1,5

1,8
1,3
1,3
1,6

1,2
1

1
1
1
1
1
1

1,5
1,5
1,5

50
50
50
50

250
250

125
125
175
175
250
250

400
400
400
400
400
300
300

1.3 Thyristor
1.3.1 CÊu t¹o
Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46 18
Thyristor còn đợc gọi là SCR (Silicon controlled Rectifier) bộ nắn điện

2
phân cực thuận (điện trở rất nhỏ)
nhng các lớp tiếp xúc J
1
và J
3
lại phân cực ngợc (điện trở rất lớn) không có
dòng điện qua từ K sang A. Phụ tải (bóng đèn) không có dòng điện chảy qua
và không sáng. Thực sự thì vẫn có một dòng điện rò rất nhỏ, không đáng kể cỡ
vài mA. Đặc tính V- A khi phân áp ngợc là nhánh thuộc góc phần t thứ III.
c
b
a
c
Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46 19
Khi điện áp ngợc tăng đến một trị số nào đó đủ lớn (U
ct
) thì thyristor
bị chọc thủng giống nh trờng hợp của điôt và kết quả là dòng điện ngợc
tăng lên rất nhanh và mạnh.
Khi phân áp thuận (anôt nối với cực dơng nguồn, catôt nối với cực âm
nguồn) nh hình 1.15 thì các lớp J
1
và J
3
đợc phân cực thuận, điện trở rất
nhỏ, nhng lớp J

chuyển dịch sang P
2
với động năng lớn. Một phần về cực G hình thành dòng
điều khiển I
g
, phần khác lớn hơn, vợt qua lớp J
2
vào N
1
rồi qua P
1
về nguồn
tạo ra dòng I
a
. Khi các điện tử lớp J
2
với động năng lớn sẽ bắn phá các nguyên
tử trung hòa trong lớp tiếp xúc, tạo ra các điện tử tự do khác. Số điện tử mới
lại bắn phá tiếp các nguyên tử trung hòa khác cứ nh thế, số điện tử tự do
tăng lên rất nhanh, số các phần tử dẫn điện tăng vọt, điện trở trong cùng điện
trờng rào thế giảm mạnh và dòng điện qua thyristor tăng vọt. Điểm làm việc
chuyển từ T
1
sang T
2
rồi T hình 1.17. Thyristor ở trạng thái thông.
Trị số dòng điện I
a
phụ thuộc vào điện trở trong mạch phụ tải (ở hình:
1.16 dòng I

Thì cần phải
tăng dòng điều khiển lớn hơn I
đk1
> I
đk1
> I
đk1
. Khi dòng điều khiển tăng tới