Thyristor
Thyristor là gì?
Thyristor là loại linh kiện bán dẫn có 4 lớp vật liệu loại P và N được sắp xếp xen kẽ nhau, được sử dụng để điều khiển công suất và dòng điện như một công tắc.
Thyristor có ba điện cực: một cực dương, một cực âm và một cực điều khiển (cổng).
Khác nhau giữa thyristor và transistor
Cả 2 thyristor và transistor đều là thiết bị bán dẫn có cấu tạo từ các lớp P và N sắp xếp xen kẽ nhau. Tuy nhiên, transistor lại chỉ cấu tạo từ 3 lớp NPN hoặc PNP. Còn thyristor được tạo thành từ 4 lớp P và N.
Sự khác biệt quan trọng nữa là transistor yêu cầu dòng điện thường xuyên để đảm bảo dẫn truyền, còn thyristor thì chỉ cần 1 dòng điện kích hoạt 1 lần duy nhất.
Cách hoạt động của thyristor
Do có 4 lớp P và N xen kẽ nhau, thyristor hoạt động giống như 2 transistor và đồng thời cũng có thể hoạt động như hai diode.
Thyristor giống 2 transistor
Thyristor giống như hai transistor: NPN và PNP được kết nối với nhau, đầu ra từ mỗi transistor đóng vai trò như là đầu vào của transistor kia. Cổng P ở giữa được sử dụng để kích hoạt chúng.
Thyristor giống 2 diode
Mỗi diode là hai lớp bán dẫn loại P và loại N được kẹp lại với nhau. Diode có đặc tính là tùy vào chiều dòng điện cực dương và âm, nó có thể cho phép dòng điện chạy qua hoặc không.
Thyristor giống như hai diode được nối trực tiếp qua cực cổng P ở giữa. Cũng giống như diode, thyristor chỉ cho dòng điện đi theo 1 chiều.
Để hiểu rõ hơn về cách hoạt động của transistor, hãy xem 3 trạng thái hoạt động của thyristor.
Ba trạng thái của thyristor
Thyristor có thể được đặt vào ba trạng thái: chặn chuyển tiếp, chặn ngược và tiến hành chuyển tiếp.
1. Chặn chuyển tiếp
Khi không có dòng điện chạy qua cổng, thyristor bị tắt. Không có dòng điện nào có thể chạy từ cực dương sang cực âm qua thyristor.
2. Chặn ngược
Khi đảo ngược các kết nối cực dương và cực âm, cả 2 diode đều được phân cực ngược, vì vậy sẽ không có dòng điện nào chạy qua thyristor.
3. Tiến hành chuyển tiếp
Khi nối dòng điện với lần lượt theo thứ tự cực dương và cực âm vào cực dương và cực âm của thyristor, sau đó cho một dòng điện chạy vào cổng, thyristor được bật.
Bây giờ, thyristor cho phép dòng điện chạy qua nó, đồng thời do dòng điện liên tục đi qua cổng, thyristor ở trạng thái được bật vĩnh viễn ngay cả khi dòng điện kích hoạt cổng bị tắt.
Ứng dụng của thyristor
Thyristor là công tắc hoạt động ở tốc độ cao, có thể được sử dụng để thay thế các relay. Chúng không có bộ phận chuyển động, do đó không tạo ra rắc rối về hồ quang tiếp xúc, bị ăn mòn hoặc bụi bẩn.
Thyristor thường được sử dụng cho dòng điện xoay chiều với điện áp cao. Một thyristor nhỏ và nhẹ có khả năng làm việc với dòng điện có điện áp và cường độ lớn.