Bài giảng Điện tử công suất - Chương 1: Mở đầu

11 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU o LINH KIỆN ðIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1.ðặc tính của công tắc bán dẫn 2.Diode công suất 3.Transistor công suất 4.Họ Thyristor 5.Tổng kết 11:33 AM 2 LINH KUỆN ðIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Các linh kiện công suất giao hoán có những đặc tính sau: • Tốc độ giao hoán nhanh. • Giảm thiểu công suất tiêu tán. • Cho phép điều khiển các tải nặng (dòng tải lớn hay điện trở tải nhỏ). • Có gắn các bộ vi xử lý, vi điều khiển hoặc PLC. • Các linh kiện công suất giao hoán thông dụng là: Diode,Transistor, Mosfet, SCR, TRIAC, GTO, SCS, IGBT, MCT 11:33 AM 3 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN
Do tính chất của chất bán dẫn nên khi chịu tác động của xung kích, dạng sóng ngõ ra có dạng như ở hình
Đặc tuyến giao hoán được biểu diễn từ trạng thái tắt (off) sang trạng thái dẫn (on) và từ trạng thái dẫn (on) sang trạng thái ngưng (off) 11:33 AM 4 Dòng điện I Hiệu điện thế V v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon 11:33 AM 25 Dòng điện I Hiệu điện thế V v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon 11:33 AM 6 Dòng điện I Hiệu điện thế V v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon ton 11:33 AM 7 Dòng điện I Hiệu điện thế V v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon ton tswoff 11:33 AM 8 Dòng điện I Hiệu điện thế V v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon ton tswoff swon t t Ii =      −= swont t Vv 1 Chọn t=0 11:33 AM 39 v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon ton tswoff swon t t Ii =      −= swont t Vv 1 Chọn t=0 pswonpoff=0 pon=0 pswoff Dòng điện I Hiệu điện thế V 11:33 AM 10 Công suất p v,i t tswofftswon tswontoff toffton Chọn t=0 o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf =0) swon t t Ii =      −= swont t Vv 1             −== swonswon t t t t VIvip 1 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN Dòng điện I Hiệu điện thế V 11:33 AM 11
Năng lượng thất thoát trong thời gian khởi dẫn bằng:
Năng lượng thất thoát trong thời gian khởi ngưng:
Năng lượng thất thoát tổng cộng trong chu kỳ giao hoán bằng: ∫ == swont swonswon VItpdtW 0 6 1 ∫ == swofft swoffswoff VItpdtW 0 6 1 ( ) swoffswonswoffswonsw ttVIWWW +=+= 6 1 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN 11:33 AM 12 Dòng điện Ir Hiệu điện thế V v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon ton 11:33 AM 413 Dòng điện Ir Hiệu điện thế V v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon ton 11:33 AM 14 Dòng điện IF Hiệu điện thế VF v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon ton 11:33 AM 15 Dòng điện IF Hiệu điện thế VF v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon ton tswoff 11:33 AM 16 Dòng điện IF Hiệu điện thế VF v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon ton tswoff Chọn t=0       +      −=+−−== swon f swonswon f swon t t V t t VV t t VVv t t Ii 1)(; 11:33 AM 517 Dòng điện IF Hiệu điện thế VF v,i t toff o Trường hợp công tắc lý tưởng (Vf ≠0) 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN tswon ton tswoff Chọn t=0 pswon poff ≠0 pon≠0 pswoff       +      −=+−−== swon f swonswon f swon t t V t t VV t t VVv t t Ii 1)(; 11:33 AM 18 o Trường hợp công tắc không lý tưởng (Vf ≠0) Dòng điện IF Hiệu điện thế VF Công suất p v,i t tswofftswon tswontoff toffton VF Chọn t=0       +      −=+−−== swon f swonswon f swon t t V t t VV t t VVv t t Ii 1)(; ( ) 2 2 swon f swon t t IVV t t VIvip −−== 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN 11:33 AM 19
Năng lượng thất thoát trong thời gian khởi dẫn bằng:
Năng lượng thất thoát trong thời gian khởi ngưng:
Năng lượng thất thoát tổng cộng trong chu kỳ giao hoán bằng: ∫      +=+== swont swonfswonfswonswon tIVVIItVVItpdtW 0 2 1 3 1 3 1 6 1 ∫      +=+== swofft swofffswofffswoffswoff tIVVIItVVItpdtW 0 2 1 3 1 3 1 6 1 ( )swoffswonfswoffswonsw ttIVVIWWW +      +=+= 2 1 3 1 1. ðẶC TÍNH CÔNG TẮC BÁN DẪN 11:33 AM 20 o Diode chỉnh lưu
Diode công suất hoạt động như diode công suất nhỏ (nối p-n) nhưng với dòng điện lớn từ vài chục đến vài trăm Ampe. 2. DIODE CÔNG SUẤT p n J A K 11:33 AM 621 Etx Engoài p n + Etx Engoài p n + o Phân cực Diode • Phân cực thuận • Phân cực nghịch 2. DIODE CÔNG SUẤT 11:33 AM 22 o Thời gian phục hồi: Khi diode đang dẫn thình lình chuyển sang trạng thái ngưng, diode không thể ngưng ngay mà có thời gian chuyển tiếp do sự hồi phục của các hạt tải trong nối p-n làm dòng và thế có dạng như hình 2. DIODE CÔNG SUẤT 11:33 AM 23 o Đồ thị thời gian chuyển tiếp của Diode 2. DIODE CÔNG SUẤT t IRM 0,25.IRM diR/dt trr t4 t5t3 IF Qrr=IRM.trr/2 diF/dt VF t1 t2 VON VRVRMS=t5/t4 t 11:33 AM 24 oCông suất thất thoát của diode công suất swOFFONT PPPP ++= T t IVP ONFFON = T t IVP OFFRROFF = ( ) fttIVPPP swoffswonFCCswoffswonsw +=+= 6 1 2. DIODE CÔNG SUẤT 11:33 AM 725 2. DIODE CÔNG SUẤT Cấu tạo – Ký hiệu Diode schottky thường được chế tạo bằng chất GaAs o Diode Schottky 11:33 AM 26 • Diode schottky đóng ngắt tốt ở tần số cao • VD nhỏ hơn bình thường, chỉ 0.3-0.5V • Diode Schottky dùng kim loại bán dẫn điện • Diode Schottky thường gặp là 1N5817 o Diode Schottky 2. DIODE CÔNG SUẤT 11:33 AM 27 o Diode Schottky 2. DIODE CÔNG SUẤT ID(mA) VD(Volt) 0 0,2 0,4 0,6 0,7 Diode (silicon) Diode Schottky Diode SchottkyDiode (silicon) 11:33 AM 28 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT n n- n n n p p EB C p p- p p p n n EB C o BJT (Bipolar Junction Transistor) base emitter collector NPN BJT base emitter collector PNP BJT 11:33 AM 829 o Đặc tuyến của BJT 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 30 o Trạng thái đóng ngắt của transistor công suất 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 31 oCông suất thất thoát của BJT • Khi transistor dẫn bão hòa, ta có: • Khi transistor ngưng dẫn và dòng rỉ Ir rất bé, ta có: ( )( ) fttIVPPP swoffswonFCCswoffswonsw +=+= max 6 1 ( ) T t IV T t IVIVP ONCMCEbh ON BBEbhCMCEbhON ≈+= T t IVP OFFrCCOFF = 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 32 o Mạch bảo vệ BJT 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT VCC R Q D B Cs t t t ic is vCE Ic 0 0 tf tf Is 11:33 AM 933 o MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 34 o MOSFET: hình thành hai dòng song song như sơ đồ cấu trúc tương đương 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 35 o Đặc tuyến của MOSFET 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 36 o Hoạt động của MOSFET Nguồn VG1 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 10 37 o Hoạt động của MOSFET Nguồn VG2 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 38 o Hoạt động của MOSFET Nguồn VG3 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 39 oCông suất thất thoát của MOSFET • Khi MOSFET dẫn bão hòa, ta có: • Khi MOSFET ngưng dẫn và dòng rỉ Ir rất bé, ta có: ( )( ) fttIVPPP swoffswonFnguonswoffswonsw +=+= max 6 1 ( ) T t RIP ONonDSDON 2= T t IVP OFFrDSOFF max= 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 40 o Mạch bảo vệ cho MOSFET 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT Mạch RC nhỏ mắc song song với ngõ ra của linh kiện để hạn chế tác dụng các dãy điện áp và các xung nhiễu dao động xuất hiện khi linh kiện đóng 11:33 AM 11 41 o IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) oLà linh kiện kết hợp giữa đặc tính tác động nhanh và công suất lớn của Transistor với điện thế điều khiển lớn ở cực cổng của MOSFET: p+ n- p p n nn n C E EG Cách điện 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT C E G 11:33 AM 42 o Mạch tương đương IGBT 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 43 o Đặc tuyến của IGBT 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 44 o Công trên tải • Công suất trung bình cấp cho tải: Với thời gian dẫn tON, ta có: oCông suất tiêu tán tổng cộng giao hoán: L L L R V P 2 = T tV V ONccL = T t R V P ON L s L       = 2 ( )( ) swswoffswoncCEswoffswonsw fttIVPPP +=+= maxmax .61 3. TRANSISTOR CÔNG SUẤT 11:33 AM 12 45 4. HỌ THYRISTOR (3 lớp) Họ Thyristor Lưỡng hướng (5 lớp) Đơn hướng (4 lớp) Lưỡng hướng Mạch kích SCR 0,8-1000A 100-1000V LASCR 0,7A 100-600V SCS 0,2A 100V Đơn hướng (4 lớp) TRIAC 0,5-80A 100-600V SUS 0,2A 6-10V Diode Shockley SBS 0,2A 6-10V Diac 0,2A 6-10V (5 lớp) UJT Gồm các linh kiện công suất có cấu trúc gần với Thyristor (SCR gọi theo phòng thí nghiệm Bell từ năm 1956) và các linh kiện kích cho các linh kiện công suất theo bảng tóm tắt sau: 11:33 AM 46 A J1 J2 J3 K p1 n1 p2 n2 o SCR (Silicon Controlled Rectifier) 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 47 G Kp1 p2n1 n2A J1 J2 J3 iAG iAK K p1 p2n1 n2A G J1 J2 J3 iGK iAK + _ + o SCR (không thông dụng) loại kích dòng đi ra cực G o SCR (thông dụng) loại kích dòng đi vào cực G 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 48 o Có thể xem SCR như gồm 2 transistor npn và pnp ghép “ khoá chặt” như ở hình A K G p2p1 n1 n2 T1 T2 ( ) ( )21 212 1 αα α +− ++ = CBOCBOGA III I 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 13 49 o Đặc tuyến của SCR 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 50 Để làm SCR từ ngưng dẫn sang dẫn: • Tăng điện thế A-K, làm tăng dòng rỉ ICBO, làm xảy ra hiện tượng huỷ thác . • Tăng dòng cửa IG để các transistor nhanh chóng đi vào dẫn bảo hoà • Tăng nhiệt độ t0 mối nối làm tăng dòng trong T1, T2 • Tăng tốc độ tăng thế dV/dt tạo dòng nạp cho điện dung nối pn • Sử dụng năng lượng quang học như ánh sáng để làm dẫn các SCR quang (LASCR – Light actived SCR) 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 51 Để làm SCR từ dẫn sang ngưng dẫn: • Cắt bỏ nguồn cấp điện VAK. • Thắng động lực: dùng một bộ phận có điện trở thật nhỏ mắc song song với SCR để tạo ra dòng IA < IH • Tạo VAK < 0 (dòng xoay chiều, xung giao hoán) 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 52 N4N3 N1 P2 N2 P1 MT2 G MT1 P P N N G MT2 MT1 MT2 MT1 G MT2 MT1 G P P N N G MT2 MT1 MT2 MT1 G o TRIAC (Triode Alternative Current) 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 14 53 T2 Z T1 U1 Z T U1 MT2MT1 G MT2 MT1 G o Có thể xem Triac như gồm 2 SCR ghép đối song nhưng chỉ có 1 cổng kích chung. 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 54 o Đặc tuyến của Triac 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 55 o Bốn kiểu hoạt động của Triac: Kiểu I+ Kiểu I- Kiểu II+ Kiểu II- VMT1MT2 > 0 VMT1MT2 > 0 VMT1MT2 < 0 VMT1MT2 < 0 IG > 0 (Dòng vào) IG < 0 (Dòng ra) IG > 0 (Dòng vào) IG < 0 (Dòng ra) Dòng từ MT1 -> MT2 Dòng từ MT1 -> MT2 Dòng từ MT2 -> MT1 Dòng từ MT2 -> MT1 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 56 o Các cách kích Triac: Vì Triac dẫn trong cả 2 chiều nên cách kích bằng điện DC ít thông dụng hơn cách kích bằng điện AC và bằng xung. Mạch tạo xung được tạo nên từ UJT, IC 555, mạch số, Flip flop, nhưng đặc biệt vẫn là mạch dùng DIAC. 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 15 57 o MCT (Mosfet Controlled Thyristor) có cấu tạo kết hợp công nghệ của thyristor với ưu điểm tổn hao dẫn điện thấp và khả năng chịu áp cao của với khả năng đóng ngắt nhanh. MOSFET 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 58 o MCT là linh kiện kết hợp giữa đặc tính tác động nhanh và công suất lớn của SCR với điện thế điều khiển lớn ở cực cổng của Mosfet. Có 2 loại MCT: N-MCT và P-MCT, do cách ghép của 2 Mosfet làm cổng như hình 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 59 o Đặc tính đóng ngắt của MCT: có đặc tuyến như SCR cổ điển vì không dẫn ở điện thế nghịch hình 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 60 o Khả năng chịu tải của MCT: MCT được áp dụng cho các trường hợp yêu cầu điện trở và độ tự cảm nhỏ với khả năng chịu được dòng điện lớn và di/dt cao. MCT được sử dụng làm thiết bị phóng nạp điện cho máy bay, xe ô tô, tàu thủy, nguồn cung cấp tivi. 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 16 61 o GTO (Gate turn – off Thyristor) Có cấu tạo phức tạp hơn SCR cổ điển để có thể tắt SCR đang dẫn bằng cách cho xung âm vào cực G (mà trước đó đã làm SCR dẫn bằng cách xung dương vào G) hình 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 62 GTO được kích đóng bằng xung dòng điện tương tự như khi kích đóng SCR thông thường. Dòng điện kích đóng được tăng đến giá trị IGM và sau đó giảm xuống đến giá trị IG. 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 63 o Kích mở GTO Điểm khác biệt so với yêu cầu xung kích đóng SCR là dòng kích iG phải tiếp tục duy trì trong suốt thời gian GTO dẫn điện. 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 64 o Kích đóng GTO Để kích ngắt GTO, xung dòng điện âm lớn được đưa vào cổng G – cathode với độ dốc (diGQ/dt) lớn hơn giá trị qui định của linh kiện, nó đẩy các hạt mang điện khỏi cathode 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 17 65 Quá trình ngắt GTO đòi hỏi sử dụng xung dòng kích đủ rộng. Điều này dẫn đến thời gian ngắt dài, khả năng di/dt và dv/dt của GTO thấp. Vì thế, cần phải giới hạn các trị số hoạt động không vượt quá giá trị an toàn trong quá trình ngắt GTO 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 66 • Sự cải tiến công nghệ chế tạo GTO thyristor đã dẫn đến phát minh công nghệ IGCT. • GCT (Gate Commutated Thyristor) là một dạng phát triển của GTO với khả năng kéo xung dòng điện lớn bằng dòng định mức dẫn qua cathode về mạch cổng trong GCT để đảm bảo ngắt nhanh dòng điện. Cấu trúc của GCT và mạch tương đương của nó giống như của GTO. • IGCT là linh kiện gồm GCT và có thêm một số phần tử hỗ trợ, bao gồm cả board mạch điều khiển và có thể gồm cả diode ngược. o IGCT (Integrated Gate-Commutated Thyristor) 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 67 A K G K G IGCT có thể tích hợp diode ngược bằng mối nối n+n-p được vẽ trên hình. Diode ngược cần thiết trong cấu tạo của các bộ nghịch lưu áp. 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 68 o Đặc tuyến của IGCT Quá trình ngắt dòng điện của IGCT bởi tác dụng xung dòng kích cổng được vẽ minh họa trên hình. Để có thể so sánh với quá trình ngắt dòng của GTO, đồ thị của dòng cổng được vẽ cho hai trường hợp. 4. HỌ THYRISTOR 11:33 AM 18 69 o UJT (Unijunction Transistor) Cấu tạo – Ký hiệu 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC N P E B2 B1 Tiếp xúc P-N Cực nền Cực nền Cực phát B1 E B2 UJT còn gọi là transistor đơn nối. Có công suất thấp nên chỉ xếp vào loại linh kiện điều khiển công suất. 11:33 AM 70 o UJT (Unijuncton Transistor) Khi chưa cấp ñiện 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC B2 RB2 E B1 RB1 F D 21 BBBB RRR += B2 RB2 E B1 RB1 F VBB VEE D BBBB BB B F VV RR R V η= + = 21 1 Khi cấp ñiện 11:33 AM 71 o UJT (Unijuncton Transistor) ðặc tuyến UJT 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC IP IE VP VE Vùng dẫn Vùng bão hòaVùng ngưng Iv IEbh Vv VBB=15v VBB=10v VBB=5v VBB=0v 10µA 2,5mA 50mA 11:33 AM 72 o UJT (Unijuncton Transistor) Mạch dao ñộng thư giãn 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC V1 VE R2 R1 V1 E R2 V1 E R2 R1 Phân cực UJT 11:33 AM 19 73 o PUT (Programmable Unijunction Transistor) PUT giống như một UJT có đặc tính thay đổi được. Tuy vậy về cấu tạo, PUT khác hẳn UJT và cách hoạt động cũng khác 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC Cấu tạo và ký hiệu P P N N A K G G K A 11:33 AM 74 o PUT (Programmable Unijunction Transistor) Khi VAK < VP : PUT ngưng Khi VAK > VP : mối nối A-G bắt đầu dẫn 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC Phân cực PUT IG VAA RB2 RB1 R VBB IA 12 1 BB B RR R + =η BBG VV η= RTH VBB G K 21 21 21 // BB BB BBTH RR RR RRR + == 11:33 AM 75 o PUT (Programmable Unijunction Transistor) 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC Mạch dao ñộng thư giãn RB2 RB1 R C VBB Xả VP VV VA VG VK ηVBB t t t 11:33 AM 76 o SCS (Silicon Controlled Switch) 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC Cấu tạo – mạch tương ñương – ký hiệu A J1 J2 J3 K p 1 n1 p 2 n2 GK GA A K GK p2p1 n1 n2 T1 T2 GA GK GA K A SCS còn được gọi là Tetrode thyristor (thyristor có 4 cực) 11:33 AM 20 77 o SCS (Silicon Controlled Switch) 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC • SCS dẫn ở điện thế dương cấp cho anod và cho xung dương vào GK. • SCS đang dẫn, muốn làm tắt hoặc cho xung âm vào GK, hoặc cho xung dương vào GA. • SCS hoạt động có: IA=0,2A; VRM=100V. • SCS ứng dụng trong điều khiển công suất nhỏ, dao động thư giãn. 11:33 AM 78 o DIAC (Diode AC) 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC Cấu tạo – ký hiệu DIAC giống hai SCR không có cực cổng hay đúng hơn là một transistor không có cực nền P2 N2 P1 A2 A1 A2 A1 N3 A1 A2 A2 A1 N1 11:33 AM 79 o DIAC (Diode AC) 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC • Cách hoạt động như gồm có 2 SCR (n1p1n2p2 và n3p2n2p1) nhưng không có cổng kích G • VBR = 28V ÷ 40V • IBR = IH = vài trăm µA • DIAC tương đương với hai Diode Zener mắc đối đầu 11:33 AM 80 o DIAC (Diode AC) 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC Đặc tuyến DIAC VBR IA IBR -IBR -VBR VA1A2 11:33 AM 21 81 o Diode Shockley 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC Cấu tạo – ký hiệu A J1 J2 J3 K p1 n1 p2 n2 A K IA Vf + _ + _Diode shockley gồm có 4 lớp bán dẫn PNPN (diode 4 lớp) nhưng chỉ có hai cực 11:33 AM 82 o Diode Shockley 5. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC ðặc tuyến V/A Diode shockley đặc tuyến giống như SCR lúc dòng cổng IG=0V VBO IA VAK IBO Khi điện thế anod-catod tới trị số VBO thì diode shockley bắt đầu dẫn 11:33 AM 11:33 AM 83 6. TỔNG KẾT
Khả năng hoạt động của các linh kiện bán dẫn công suất được so sánh theo công suất mang tải và tốc độ đóng ngắt được minh họa ở hình dựa theo số liệu tra cứu năm 1998-1999 của hãng EUPEC.
Linh kiện GTO công suất lớn được sản xuất với khả năng chịu được điện áp/dòng điện từ 2,5- 6kV/1-6kA. GTO còn được chế tạo chứa diode ngược với tổn hao thấp, khả năng chịu điện áp/dòng điện của nó đạt đến 4,5kV/3kA. 84 oThống kê số liệu tra cứu năm 1998-1999 của hãng EUPEC. 6. TỔNG KẾT 11:33 AM 22 11:33 AM 85
Linh kiện IGCT đươc chế tạo gần đây có khả năng chịu được điện áp/ dòng điện 6kV/6kA với khả năng chuyển mạch gần như toàn bộ dòng điện sang mạch cổng khi kích ngắt.
Các diode cho nhu cầu thông thường đươc chế tạo với khả năng chịu được điện áp thay đổi từ 500V đến 4kV và dòng điện từ 60A đến 3,5kA. Đối với nhu cầu đóng ngắt nhanh khả năng dòng đạt đến 800-1.700A và điện áp 2.800-6.000V. 6. TỔNG KẾT 11:33 AM 86
Các thyristor cho nhu cầu thông thường đươc chế tạo với khả năng chịu được điện áp thay đổi từ 400V đến 12kV và dòng điện từ 1000A đến 5kA. Đối với nhu cầu đóng ngắt nhanh, khả năng dòng đạt đến 800-1.500A và điện áp 1.200- 2.500V.
Các linh kiện IGBT dạng modul được chế tạo với khả năng chịu được điện áp/ dòng điện 1,7- 3,3kV/400-1.200A. 6. TỔNG KẾT 11:33 AM 87 KẾT THÚC CHƯƠNG I CHỈNH LƯU MỘT PHA