Bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về Thyristor (Tirixto), chúng là một loại linh kiện thường được sử dụng trong các board mạch của thiết bị điện tử. Hãy cùng tìm hiểu thêm về chủ đề này qua bài viết “Thyristor (Tirixto) là gì? Nguyên lý và cấu tạo của Tirixto” nhé.
Thyristor là gì?
Thyristor với tên gọi đầy đủ là Silicon Controlled Rectifier (Chỉnh lưu silic có điều khiển), dân kỹ thuật còn gọi chúng với tên Tirixto, chúng là phần tử bán dẫn được cấu tạo từ 4 lớp bán dẫn là linh kiện điện tử được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện.
Về bản chất tirixto là một điốt được ghép bởi 2 transistor có với hai chiều đối nghịch và có thể điều khiển được (tương đương hai BJT gồm một BJT loại NPN và một BJT loại PNP). Chúng hoạt động khi được cấp điện và tự động ngắt, trở về trạng thái ngưng dẫn khi không có điện. Tirixto thường được dùng cho chỉnh lưu dòng điện có điều kiện.
Cấu tạo của thyristor
Một thyristor được cấu tạo bởi 4 lớp bán dẫn P-N ghép xen kẽ với nhau và được nối ra ba chân:
• A - Kí hiệu anode: có nghĩa là cực dương
• K - Kí hiệu cathode: có nghĩa là cực âm
• G - Gate: có nghĩa là cực khiển (Cực cổng)
Ký hiệu của thyristor
Ký hiệu của thyristor khá giống với diode. Bạn có thể chưa biết thì một diode thông thường sẽ cho phép dòng điện đi từ A sang K khi điện thế tại A lớn hơn K, còn thyristor vẫn phải đảm bảo điều kiện đó và thêm một điều kiện nữa là phải kích thích thêm dòng điện vào chân G.
Công dụng của thyristor
Thiết bị thyristor đầu tiên được sản xuất vào năm 1956 được sử dụng cho mục đích thương mại. Một thiết bị nhỏ thyristor có thể kiểm soát được một lượng lớn điện áp và năng lượng. Chính vì thế chúng được sử dụng khá nhiều trong điều chỉnh ánh sáng, công suất điện và điều khiển tốc độ của động cơ điện.
Trước đây, thyristor được dùng làm thiết bị đảo ngược dòng điện để tắt thiết bị. Nhưng thực tế, nó có dòng điện trực tiếp nên rất khó sử dụng cho thiết bị này. Bây giờ, có thể sử dụng tín hiệu cổng điều khiển có thể bật tắt các thiết bị mới có thể sử dụng thyristor để bật tắt hoàn toàn được. Vì vậy, thyristor được sử dụng làm công tắc chứ không thích hợp làm bộ khuếch đại analog.
Thyristor chủ yếu được sử dụng ở những ứng dụng yêu cầu điện áp và dòng điện lớn và thường được dùng để điều khiển dòng điện xoay chiều AC, vì sự thay đổi tích cực của dòng điện khiến thiết bị có thể đóng một cách tự động (được biết như quá trình Zero Cross quá trình đóng cắt đầu ra tại lân cận điểm 0 của điện áp hình sin). Xem ví dụ để hiểu hơn về công dụng của thyristor:
Trong mạch điện động cơ M là động cơ vạn năng, loại động cơ có thể dùng điện AC hay DC. Dòng đi qua động cơ là dòng điện bán kỳ dương và được thay đổi trị số bằng cách thay đổi góc kích của dòng IG. Khi thyristor chưa dẫn thì chưa có dòng điện qua động cơ, diode D nắn điện bán kỳ dương vào tụ qua điện trở R1 và biến trở VR. Điện áp cấp cho cực G lấy trên tụ C và qua cầu phân áp R2 - R3.
Giả sử điện áp đủ để kích cho cực G là VG = 1V và dòng điện kích IGmin = 1mA thì điện áp trên tụ C phải khoảng 10V. Tụ C nạp điện qua R1 và qua VR với hằng số thời gian là : T = (R1 + VR)C. Khi thay đổi số VR sẽ làm thay đổi thời gian nạp của tụ, tức là thay đổi thời điểm có dòng xung kích IG sẽ làm thay đổi thời điểm dẫn điện của Thyristor tức là thay đổi dòng điện qua động cơ và làm cho tốc độ của động cơ thay đổi.
Khi dòng Ac có bán kỳ âm thì diode D và Thyristor đều bị phân cực nghịch nên diode ngưng dẫn và Thyristor cũng chuyển sang trạng thái ngưng dẫn.
Ưu nhược điểm khi sử dụng thyristor
Hầu hết các thiết bị hoặc vật dụng đều có ưu và nhược điểm và thyristor cũng không ngoại lệ, chúng sẽ làm rất tốt nhiệm vụ của chúng nhưng cũng sẽ có cái chưa tốt. Và phần này mình sẽ liệt kê ra những thứ mà chúng làm tốt và chưa tốt để bạn tham khảo.
Ưu điểm của thyristor
Các ưu điểm của thyristor hay bộ chỉnh lưu điều khiển silic (SCR)
• Xử lý tốt điện áp và dòng điện công suất lớn
• Có thể bảo vệ tốt bằng cầu chì
• Rất dễ bật
• Mạch kích hoạt cho bộ chỉnh lưu dễ dàng sử dụng
• Dễ dàng kiểm soát
• Giá thành thấp
• Có thể điều khiển xoay chiều
Nhược điểm của thyristor
Một số nhược điểm của thyristor
• Có thể điều khiển công suất bằng nguồn một chiều bằng nửa chu kỳ dương của nguồn xoay chiều. Do đó chỉ có nguồn một chiều mới điều khiển được thyristor
• Mạch xoay chiều, nó cần phải được bật trên mỗi chu kỳ
• Không thể sử dụng ở tần số cao
• Dòng điện ở cổng (G) không thể âm.
Trên đây là một số thông tin và kiến thức về thyristor, nếu bạn thấy hay hãy chia sẽ cho mọi người cùng biết nhé. Nếu bạn có nhu cầu mua các thiết bị điện, linh kiện điện tử hãy liên hệ chúng tôi 0938 992 337.
Tham khảo thêm:
Cách kiểm tra cảm biến pt100 và đầu dò can nhiệt
Động cơ encoder là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng
Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại là gì? Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại
Nguồn: Xem thêm
