(Thyristor) SCR Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của SCR

(Thyristor) SCR được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí. Kỹ thuật viên có thể dễ dàng tìm thấy chúng trong bảng điều khiển điện tử. Hôm nay hãy cùng tìm hiểu rõ hơn về liên kiện này nhé!

SCR là gì?

SCR (còn gọi là Thyristor) là thiết bị bán dẫn 3 chân có tác dụng như một chốt điện tử điều khiển.

Nói một cách đơn giản, SCR là một diode, được ghép bởi hai bóng bán dẫn có hướng ngược nhau và có thể được điều khiển. Đây là lý do tại sao chúng được sử dụng rộng rãi trong các bảng điều khiển điện tử.

Cấu tạo SCR

Cấu tạo SCR bao gồm:

• Bốn lớp bán dẫn PN xen kẽ (tương đương với hai BJT bao gồm một BJT loại NPN và một BJT loại PNP)
• Cực dương (A)
• Cực âm (K)
• Trạm kiểm soát cổng (G)

Dòng điện chỉ chạy từ A đến K khi G bị kích thích bởi dòng điện.

Nguyên lý hoạt động của SCR

Nguyên lý hoạt động có thể chia làm 3 trường hợp sau

Cực G hở

Cực G mở nên VG = 0V nghĩa là cực B không bị phân cực => Transistor 1 (T1) không dẫn điện nữa.

Khi T1 ngừng dẫn điện thì IB1 = 0 và IC1 = 0 => Vùng Transistor 2 (T2) cũng ngừng dẫn điện.

Hiện tại SCR không có khả năng dẫn điện nên IA = 0 và VAK = VCC.
Nếu điện áp tại VCC tăng trở lại thì dòng điện IA sẽ tăng làm cho SCR trở về trạng thái dẫn điện ban đầu.

Đóng khóa K

Đóng phím K có nghĩa là VG = VDC – IGRG, nghĩa là SCR có thể dẫn điện. T1 sẽ được phân cực thành B1 và có thể dẫn điện. Khi đó IC1 = IB2 và IC2 = IB2 thì SCR có thể dẫn điện mà không cần IG phải hoạt động liên tục.

Phân cực ngược Thyristor

SCR phân cực ngược có nghĩa là kết nối cực A với cực âm và K với cực dương. Tất nhiên, SCR không có khả năng dẫn điện. Nếu điện áp tăng đến một ngưỡng cao nhất định sẽ khiến SCR bị hỏng; làm cho dòng điện chạy ngược chiều.

Các thông số SCR (Thyristor) quan trọng cần biết

Thời gian mở

Chỉ vài chục micro giây hoặc lâu hơn. Đây là thời gian cần thiết hoặc độ rộng của xung điện để SCR chuyển từ trạng thái ngưng tụ sang trạng thái dẫn điện.

Thời gian tắt

Nếu SCR muốn chuyển sang trạng thái ngừng dẫn điện thì phải đặt IG = 0 và VAK = 0. Đặc biệt, thời gian để VAK = 0 phải đủ dài (cỡ vài chục micro giây) để SCR tắt hoàn toàn; Nếu VAK không tăng trở lại thì SCR sẽ hoạt động trở lại.

Dòng điện kích cực tiểu

Giá trị nhỏ nhất của dòng điện kích thích G có đủ để điều khiển SCR dẫn điện không. Nếu SCR có công suất lớn hơn thì dòng điện tối thiểu phải lớn hơn, thường từ 1 mA đến vài chục mA.

Dòng điện thuận cực đại

Đây là giá trị dòng điện tối đa mà SCR có thể duy trì liên tục mà không bị hỏng. Khi SCR dẫn điện, VAK có điện áp khoảng 0,7V nên công thức tính dòng thuận cực đại là:

Điện áp ngược cực đại

Đây là điện áp ngược lớn nhất có thể đặt giữa A và K mà thyristor không bị hỏng, thường là từ 100V đến 1000V.

Trên đây là tổng hợp một số kiến thức về SCR. Hy vọng đã giúp các kỹ thuật viên tìm hiểu thêm về linh kiện vô cùng hữu ích này, để duy trì sự an toàn và nâng cao hiệu suất trong quá trình sử dụng.