(Thyristor) SCR là gì? Cấu tạo và thông số SCR

10/08/23

Chuyên mục: Kiến Thức Chung

Thyristor (hay còn gọi là SCR - Silicon Controlled Rectifier) được sử dụng rất nhiều trong ngành kỹ thuật điện và điện tử công suất.

[MỚI 2025] (Thyristor) SCR là gì? Cấu tạo và thông số SCR

Thyristor (hay còn gọi là SCR - Silicon Controlled Rectifier) được sử dụng rất nhiều trong ngành kỹ thuật điện và điện tử công suất. Anh em kỹ thuật dễ dàng tìm thấy chúng trong các bo mạch điện tử điều khiển động cơ, chỉnh lưu, và các thiết bị công nghiệp. Hôm nay hãy cùng Mescu tìm hiểu rõ hơn về linh kiện quan trọng này nhé!

SCR (Thyristor) là gì?

SCR là viết tắt của Silicon Controlled Rectifier, còn được gọi phổ biến là Thyristor. Đây là một linh kiện bán dẫn có 3 chân, đóng vai trò như một khóa điện tử có điều khiển (công tắc đóng ngắt dòng điện).

Hình ảnh linh kiện SCR Thyristor

Hiểu đơn giản thì SCR chính là một điốt (chỉ cho dòng điện đi qua một chiều), nhưng nó có thể điều khiển được thời điểm dẫn điện. Về mặt cấu trúc tương đương, nó giống như được ghép bởi 2 Transistor có chiều đối nghịch nhau.

Cấu tạo của SCR

Cấu tạo bên trong của một SCR bao gồm:

Sơ đồ cấu tạo lớp bán dẫn của SCR

4 lớp bán dẫn: Gồm các lớp P-N-P-N ghép xen kẽ vào nhau.
3 cực (chân) kết nối:
- Anode (A): Cực dương.
- Cathode (K): Cực âm.
- Gate (G): Cực điều khiển (Cực cổng).

Khác với điốt thông thường, dòng điện chỉ được dẫn từ A sang K khi và chỉ khi có một dòng điện kích thích được cấp vào cực G.

Mô hình tương đương của SCR bằng 2 transistor

Nguyên lý hoạt động của SCR

Để hiểu rõ cách hoạt động, chúng ta có thể chia làm 3 trường hợp sau:

Sơ đồ mạch điện mô phỏng hoạt động SCR

→ Trường hợp 1: Cực G hở (Không có dòng kích)

Khi cực G hở (I_G = 0), dù có điện áp đặt lên Anode (A) dương hơn Cathode (K), SCR vẫn không dẫn điện. Lúc này nó hoạt động như một khóa mở, ngăn dòng điện đi qua.

→ Trường hợp 2: Kích dòng vào cực G (Đóng khóa K)

Khi ta cấp một dòng điện nhỏ vào cực G (I_G > 0) và điện áp tại A dương hơn K, SCR sẽ chuyển sang trạng thái dẫn điện (mở khóa). Dòng điện chính sẽ chảy mạnh từ A sang K.

Điểm đặc biệt của SCR: Sau khi đã dẫn điện, dù ta có ngắt dòng điện kích tại cực G (I_G = 0), SCR vẫn tiếp tục dẫn điện mãi mãi. Nó chỉ ngưng dẫn khi:

Ngắt nguồn điện cấp cho Anode-Cathode.
Hoặc giảm dòng điện I_A xuống dưới một mức tối thiểu (dòng duy trì - Holding current).

→ Trường hợp 3: Phân cực ngược Thyristor

Phân cực ngược nghĩa là nối cực A vào cực âm và K vào cực dương của nguồn. Lúc này, SCR hoạt động giống như một điốt bị phân cực ngược, nó không dẫn điện. Nếu tăng điện áp ngược quá lớn vượt ngưỡng chịu đựng, SCR sẽ bị đánh thủng và hỏng.

05 thông số kỹ thuật quan trọng của SCR

Khi lựa chọn hoặc sử dụng SCR, anh em cần lưu ý các thông số sau:

#1 Thời gian mở (Turn-on time)

Chỉ khoảng vài chục micro giây. Đây là thời gian cần thiết hay độ rộng của xung kích tại cực G để SCR có thể chuyển hoàn toàn từ trạng thái ngưng sang trạng thái dẫn.

#2 Thời gian tắt (Turn-off time)

Để SCR chuyển sang trạng thái ngưng dẫn, cần phải làm cho điện áp V_AK = 0 hoặc đảo chiều. Thời gian duy trì trạng thái này phải đủ dài (khoảng vài chục micro giây) để các hạt tải điện bên trong trở về trạng thái ban đầu, giúp SCR tắt hoàn toàn.

#3 Dòng điện kích cực tiểu (I_GT)

Là trị số dòng điện kích tại cực G nhỏ nhất đủ để điều khiển SCR bắt đầu dẫn điện. Nếu SCR có công suất càng lớn thì dòng điện kích yêu cầu cũng phải càng lớn (thường từ 1mA đến vài chục mA).

#4 Dòng điện thuận cực đại (I_Tmax)

Là dòng điện lớn nhất mà SCR có thể chịu đựng được liên tục khi dẫn điện mà không bị cháy hỏng. Khi SCR dẫn điện, sẽ có một sụt áp khoảng 0.7V giữa A và K.

Công thức tính công suất tiêu tán trên SCR

#5 Điện áp ngược cực đại (V_RRM)

Là điện áp ngược lớn nhất có thể đặt giữa A và K mà Thyristor chưa bị đánh thủng. Giá trị này thường nằm trong khoảng 100V đến 1000V tùy loại.

MUA NGAY HÀNG CÔNG NGHIỆP GIÁ TỐT TẠI MECSU

Tham khảo thêm tại Mecsu

>>> 100+ Mã Sản Phẩm Dây Rút: https://mecsu.vn/san-pham/day-rut-nhua.5op

>>> 1000+ Mã Sản Phẩm Đầu Cosse: https://mecsu.vn/san-pham/dau-cosse.Q1j

Mời anh em xem thêm các bài viết kỹ thuật khác:

Trên đây là tổng hợp những kiến thức cơ bản và quan trọng nhất về SCR (Thyristor). Hy vọng bài viết đã giúp anh em kỹ thuật hiểu rõ hơn về linh kiện hữu dụng này để áp dụng hiệu quả và an toàn trong công việc.

Bài viết cùng chuyên mục

[2022] Các loại cờ lê dùng nhiều nhất hiện nay

10 / 08
2023

Xem thêm

1 Inch bằng bao nhiêu m,cm,mm? Cách quy đổi [HỎI ĐÁP 2025]

10 / 08
2023

1 inch bằng bao nhiêu m, cm, mm?,...” chưa? Thật ra có rất ít người biết điều này nên hôm nay hãy cùng Mecsu đi tìm câu trả lời trong bài viết dưới đây nhé!

Xem thêm