Thyristor là gì, nguyên lý hoạt động như thế nào đặc tính và các thông số kỹ thuật đều là thắc mắc của những ai tìm hiểu về điện tử.
Thyristor là phần tử bán dẫn có cấu tạo từ bốn lớp bán dẫn và ba cực khác nhau được dùng để chỉnh lưu dòng điện có điều khiển.
Thyristor có cấu tạo từ bốn lớp bán dẫn P – N ghép xen kẽ và được nối ra ba chân, trong đó:
A: Anode là cực dương
K: Cathode là cực âm
G: Gate là cực khiển hay còn gọi là cực cổng
Theo hình trên, Thyristor có thể xem như tương đương hai BJT gồm:
+ Trường hợp 1: Cực G để hở hay VG = OV:
Có nghĩa là transistor T1 không có phân cực ở cực B nên T1 ngưng dẫn. Như vậy, trường hợp này Thyristor không dẫn điện được, dòng điện qua Thyristor là IA = 0 và VAK VCC.
Khi điện áp nguồn VCC được tăng lên đủ mức lớn, sẽ kéo theo điện áp VAK tăng theo đến điện thế ngập VBO lúc đó điện áp VAK sẽ giảm xuống như diode và lúc này dòng điện IA tăng nhanh. Lúc này Thyristor sẽ chuyển sang trạng thái dẫn điện, dòng điện ứng với lực điện áp VAK giảm nhanh được gọi là dòng điện duy trì IH sau đó đặc tính của Thyristor giống như một diode nắn điện.
Trường hợp đóng khóa K: VG= VDC - IGRG, lúc này Thyristor dễ chuyển sang trạng thái dẫn điện. Lúc này Thyristor T1 được phân cực ở B1 nên dòng điện IG chính là IB1 làm T1 dẫn điện, cho ra IC1 chính là dòng điện IB2 nên lúc đó I2 dẫn điện, cho ra dòng điện IC2 lại cung cấp ngược lại cho T1 và IC2 = IB1. Nhờ đó mà Thyristor sẽ tự duy trì trạng thái dẫn mà không cần có dòng IG liên tục.
IC = IB2; IC2 = IB1
Theo nguyên lý trên, dòng điện đi qua hai transistor sẽ được khuếch đại lớn dần và hai transistor ở trạng thái bão hòa. Khi đó điện áp VAK giảm rất nhỏ và dòng điện qua Thyristor sẽ là:
Khi thực nghiệm cho thấy dòng điện cung cấp cho cực G càng lớn thì điện áp nguồn càng nhỏ tức là Thyristor càng dễ dẫn điện.
+ Trường hợp 2: Trường hợ phân cực ngược Thyristor
Phân cực ngược Thyristor là nối A vào cực âm, K vào cực dương của nguồn VCC. Trường hợp này giống như diode bị phân cực ngược. Thyristor sẽ không dẫn điện mà chỉ có dòng rất nhỏ đi qua. Khi tăng điện áp ngược lên đủ lớn thì Thyristor sẽ bị đánh thủng và dòng điện qua theo chiều ngược lại. Điện áp ngược đủ để đánh thủng Thyristor là VBR, thông thường trị số VBR và VBO bằng nhau và ngược dấu.
IG= 0 ; IG2>IG1>IG
Dòng điện thuận cực đại:
Công thức trên được dùng để tính dòng điện thuận khi Thyristor dẫn điện VAK khoảng 0,7V
Đây là trị số lớn nhất khi cho dòng điện qua Thyristor mà nó có thể chịu đựng liên tục, có nghĩa là khi quá trị số này Thyristor sẽ bị hư.
Đo kiểm tra Thyristor bằng cách đặt đồng hồ thang x1W, đặt que đen vào Anot, que đỏ vào Katot ban đầu kim không lên, sau đó dùng Tua – vit chập chân A vào chân G thì thấy kim đồng hồ dịch chuyển, sau đó bỏ Tua – vit ra đồng hồ vẫn lên kim, như vậy là Thyristor tốt. Các Thyristor thường được ứng dụng trong các mạch chỉnh lưu nhân đôi tự động của nguồn xung Tivi màu.
Sơ đồ ví dụ mạch chỉnh lưu nhân 2 trong nguồn Tivi màu JVC 1490