Giáo trình Module Điện tử cơng suất

LỜI NĨI ĐẦU
Module Điện tử công suất là Module chuyên ngành của ngành Điện tử cơng nghiệp,
Điện cơng nghiệp. Chương trình mơn học đã được xây dựng theo chương trình mới của Bộ
Giáo dục & Đào tạo cho khối các trường đào tạo nghề. Hiện nay có rất nhiều tài liệu, giáo
trình liên quan đến Module Điện tử công suất. Tuy nhiên các giáo trình này biên soạn cho
chương trình đào tạo Cao đẳng kỹ thuật và Đại học kỹ thuật, các giáo trình này chưa thật phù
hợp với chương trình đào tạo nghề. Do đó cần có giáo trình thực hành phù hợp với chương
trình đào tạo nghề. Với yêu cầu trên “Giáo trình Module Điện tử cơng suất” được biên soạn
theo phương pháp dạy học thực hành 4D với mục tiêu:
- Chuẩn hố nội dung chi tiết của chương trình module Điện tử công suất. Xây dựng
bài giảng cho Module theo phương thức đào tạo dựa chủ yếu vào những tiêu chuẩn năng
lực thực hiện-kỹ năng qui định cho nghề.
- Đưa giáo trình, bài giảng của Module thống nhất trong quá trình giảng dạy. Đảm
bảo tính khoa học, cơ bản, hiện đại, đáp ứng được nhu học tập, nghiên cứu.
- Giáo trình dùng cho đào tạo nghề Điện công nghiệp, Điện tử cơng nghiệp. Ngồi ra
có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho các sinh viên trình độ khác.
Nội dung của giáo trình được biên soạn với thời lượng 90 giờ lý thuyết và thực hành
được chia làm 13 bài với kiến thức lý thuyết và các kỹ năng thực hành từ nội dung cơ bản
đến kỹ thuật hiện đại đang ứng dụng trong thực tế. Sinh viên được trực tiếp thực hành theo
các nội dung này để nắm bắt được các kỹ thuật cần thiết trong lĩnh vực Điện tử công suất và
cũng là cơ sở để giáo viên đánh giá kiến thức của sinh viên.
Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo TS. Nguyễn Ngọc Hùng và các thầy cơ
giáo nhóm mơn học Điện tử cơng suất của bộ môn Kỹ thuật điện tử, Khoa Điện-Điện tử
trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định đã đóng góp những ý kiến xây dựng, tạo điều
kiện thuận tiện cho chúng tơi khi biên soạn giáo trình này.
Vì đề cập đến một phương pháp giảng dạy mới trong một môn khoa học Kỹ thuật hiện
đại và đang phát triển nên khơng tránh khỏi những sai sót nhất định. Rất mong nhận được ý
kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp, bạn đọc gần xa giúp giáo trình hồn thiện hơn. Mọi
góp ý xin được gửi về Bộ mơn Kỹ thuật Điện tử, Khoa Điện-Điện tử, trường Đại học Sư

phạm Kỹ thuật Nam Định.
Nam Định, tháng 12 năm 2011.
Nhóm tác giả


Giáo trình Module Điện tử cơng suất

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1. 1. Diode....................................................................................................................... 1
Hình 1. 2.Đặc tính Volt-Ampe của Diode: ........................................................................... 2
Hình 1. 3. Đặc tính đóng cắt của một Diode......................................................................... 3
Hình 1. 4. Cấu tạo và ký hiệu của SCR ................................................................................. 4
Hình 1. 5. Hình dạng bên ngồi SCR .................................................................................... 4
Hình 1. 6. Đặc tuyến V-A của SCR....................................................................................... 5
Hình 1. 7. Triac ........................................................................................................................ 6
Hình 1. 8. Đặc tuyến V-A của triac ....................................................................................... 7
Hình 1. 9. GTO ........................................................................................................................ 8
Hình 1. 10. Nguyên lý điều khiển GTO ................................................................................ 8
Hình 1. 11. Mạch điều khiển GTO ........................................................................................ 9
Hình 2. 1. Sơ đồ khối mạch chỉnh lưu ................................................................................. 29
Hình 2. 2. Sơ đồ phân loại của mạch chỉnh lưu.................................................................. 30
Hình 2. 3. Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ ............................................... 32
Hình 2. 4: Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ. .............................................. 33
Hình 2. 5: Dạng điện áp và dòng điện của các phần tử trên trên sơ đồ hình 2.4. ............ 33
Hình 2. 6. Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ có điều khiển ....................... 34
Hình 2. 7. Dạng điện áp và dòng điện của các phần tử trên trên sơ đồ hình 2.6 ............. 35
Hình 2. 8. Sơ đồ mạch chỉnh lưu tải Trở - Cảm ................................................................. 35
Hình 3. 1: Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ có điểm trung tính ........ 49
Hình 3. 2: Dạng điện áp và dòng điện của các phần tử trên trên sơ đồ hình 3.1. ............ 50
Hình 3. 3: Sơ đồ điện áp ngược đặt trên van D2 ................................................................. 50

Hình 3. 4Chỉnh lưu một pha có điểm trung tính có điều khiển tải thuần trở ................... 51
Hình 3. 5. Giản đồ xung chỉnh lưu tải thuần trở ................................................................. 52
Hình 3. 6Chỉnh lưu một pha có điểm trung tính có điều khiển tải trở-cảm ..................... 52
Hình 3. 7.Giản đồ xung chỉnh lưu tải trở - cảm .................................................................. 53
Hình 4. 2: Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu cầu một pha............................................................ 67
Hình 4. 3: Dạng sóng điện áp sau chỉnh lưu và trên Diode D1,2 ....................................... 68
Hình 4. 4: Sơ đồ điện áp ngược đặt trên van D1 và D2 ..................................................... 68
Hình 4. 5. Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu một pha hình cầu có điều khiển ........................... 69
Hình 4. 6. Dạng điện áp và dòng điện của các phần tử trên trên sơ đồ hình4.4 .............. 70
Hình 5. 1: Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu hình tia ba pha........................................................ 85
Hình 5. 2: Dạng điện áp và dòng điện của các phần tử trên trên sơ đồ hình 5.1. ............ 86
Hình 5. 3: Sơ đồ điện áp ngược đặt trên van D3 ................................................................. 86
Hình 5. 4. Sơ đồ chỉnh lưu hình tia ba pha có điều khiển.................................................. 87
Hình 5. 5. Dạng điện áp và dòng điện của các phần tử trên trên sơ đồ hình 5.4. ............ 87
Hình 5. 6. Dạng điện áp khi dòng gián đoạn và dòng liên tục .......................................... 87


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
Hình 5. 7Sơ đồ mạch tải trở cảm và dạng điện áp, dòng điện trên tải.............................. 88
Hình 6. 1: Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu cầu ba pha. ........................................................... 102
Hình 6. 2: Dạng sóng điện áp sau chỉnh lưu và trên Diode D5 ....................................... 103
Hình 6. 3. sơ đồ nguyên lý chình lưu cầu ba pha ............................................................. 104
Hình 6. 4. Dạng sóng các phần tử trên sơ đồ mạch hình 6.3........................................... 104
Hình 6. 5. Dạng dịng điện, điện áp trên tải phụ thuộc góc mở α ................................... 105
Hinh 8. 1. Sơ đồ cấu trúc bộ biến đổi phụ thuộc .............................................................. 134
Hinh 8. 2. Sơ đồ nguyên lý mạch tạo tín hiệu đồng bộ.................................................... 134
Hinh 8. 3 Giản đồ xung các điểm trên hình 8.2 ................................................................ 135
Hinh 8. 4. Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung răng cưa dùng Transistor ........................... 135
Hinh 8. 5. Mạch tạo răng cưa tuyến tính ........................................................................... 136
Hinh 8. 6. Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung răng cưa dùng OPAM................................ 136

Hinh 8. 7. Dạng điện áp răng cưa. ..................................................................................... 136
Hinh 8. 8 Sơ đồ mạch kích xung cho SCR ghép biến áp ................................................ 137
Hinh 8. 9. Phần tử cách ly quang học ................................................................................ 137
Hinh 8. 10. Mạch ghép phần tử cách ly quang ................................................................. 138
Hinh 8. 11. Sơ đồ mạch kích xung cho SCR ghép quang ............................................... 138
Hinh 8. 12. Mạch điều khiển dùng UJT ............................................................................ 139
Hinh 8. 13. Sơ đồ nguyên lý tạo xung điều khiển dùng IC CD4528 ............................. 139
Hinh 8. 14. Giản đồ xung các điểm đo trên sơ đồ hình 8.13 ........................................... 140
Hinh 8. 15 Sơ đồ nguyên lý tạo xung điều khiển sử dụng TCA785 .............................. 141
Hinh 8. 16. Giản đồ xung tại các chân của TCA785 ....................................................... 142
Hinh 8. 17. Mạch tạo xung chùm điều khiển.................................................................... 142
Hinh 8. 18.Giản đồ xung theo nguyên tắc tạo xung chùm của TCA785 ....................... 142
Hình 9. 1. Bộ biến đổi xung áp một chiều dạng nối tiếp ................................................. 157
Hình 9. 2. Bộ biến đổi xung áp một chiều dạng song song ............................................. 158
Hình 9. 3. Bộ biến đổi xung áp có đảo chiều .................................................................... 158
Hình 9. 4Sơ đồ cấu trúc bộ biến đổi xung áp nhiều pha .................................................. 158
Hình 9. 5: Sơ đồ cấu trúc bộ giảm áp ................................................................................ 159
Hình 9. 6: Sơ đồ nguyên lý bộ giảm áp ............................................................................. 160
Hình 9. 7: Giản đồ dịng điện và điện áp trong chế độ dịng liên tục ............................. 161
Hình 9. 8: Đồ thị dòng điện và điện áp trong chế độ dịng gián đoạn ............................ 162
Hình 10. 1Ngun lý điều khiển xung áp một chiều theo PWM ................................... 177
Hình 10. 2. Sơ đồ khối mạch điều khiển bộ biến đổi xung áp 1 chiều có hồi tiếp........ 177
Hình 10. 3. Sơ đồ nguyên lý điều chế độ rộng xung dùng NE555 ................................. 178
Hình 10. 4.Giản đồ xung mạch điều khiển xung áp một chiều sử dụng IC NE555 ..... 179
Hình 10. 5. Nguyên tắc điều khiển đảo chiều quay motor .............................................. 179
Hình 10. 6. Mạch khuếch đại so sánh dùng Opam .......................................................... 180


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
Hình 10. 7. Dạng sóng đầu vào và ra mạch khuêch đại so sánh. .................................... 180

Hình 10. 8. Sơ đồ nguyên lý mạch điều chế có phản hồi ................................................ 180
Hình 11. 9.Sơ đồ ngun lý nghịch lưu dịng một pha. ................................................... 195
Hình 11. 10. Sơ đồ ngun lý dịng tải mạch nghịch lưu hình 11.1 ............................... 196
Hình 11. 11. Giản đồ xung các phần tử của sơ đồ cầu một pha...................................... 196
Hình 11. 12. Sơ đồ nguyên lý mạch động lực nghịch lưu dòng ba pha ......................... 197
Hình 11. 13. Giản đồ xung các phần tử của hình 11.4..................................................... 197
Hình 11. 14 Các mạch nghịch lưu dùng van MOSFET và IGBT .................................. 198
Hình 11. 15. Mạch nghịch lưu dùng dao động đa hài ...................................................... 199
Hình 11. 16. Mạch nghịch lưu dùng IC NE555 ............................................................... 200
Hình 11. 17. Mạch nghịch lưu một pha dùng IC CD4047 .............................................. 201
Hình 12. 1. Sơ đồ nghịch lưu áp một pha ......................................................................... 216
Hình 12.2. Đồ thị điện áp và dịng điện các phần tử trong hình 12.1 ............................. 217
Hình 12. 3. Sơ đồ nguyên lý mạch động lực nghịch lưu áp 3 pha.................................. 218
Hình 12. 4. Sơ đồ thay thế hình 12.3 ................................................................................. 218
Hình 12. 5. Dạng sóng của các phần tử trên sơ đồ hình 12.4 .......................................... 219
Hình 12. 6. Sơ đồ nguyên lý mạch nghịch lưu nguồn áp ................................................ 220
Hình 13. 1. Sơ đồ khối của biến tần trực tiếp.................................................................... 233
Hình 13. 2. Sơ đồ khối của biến tần gián tiếp ................................................................... 234
Hình 13. 3 Sơ đồ vị trí các đầu dây điều khiển ................................................................. 236
Hình 13. 4 Sơ đồ nguyên lý đấu dây ................................................................................. 238
Hình 13. 5 Hình dáng của biến tần 3G3 OMRON .......................................................... 245
Hình 13. 6. Giao diện điều khiển của biến tần 3G3 OMRON ....................................... 248
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1 Thông số cực đại của các phần tử bán dẫn ........................................................ 15
Bảng 13. 1.Dải điện áp đầu vào AC 200 V- 240 V ......................................................... 234
Bảng 13. 2. Dải điện áp đầu vào 3AC 200 V- 240 V................................................... 235
Bảng 13. 3 Dải điện áp đầu vào 3AC 380 V- 480 V.................................................... 236
Bảng 13. 4. Chức năng các đầu dây điều khiển................................................................ 237
Bảng 13. 5. Bảng chức năng các đầu dây trên hình 13.4................................................. 238
Bảng 13. 6. Bảng chức năng thiết lập truyền thông của phần mềm ............................... 239

Bảng 13. 7. Bảng chức năng thiết lập truyền thông MICROMASTER ........................ 240


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
MỤC LỤC
MD – 12 – 01: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CƠ BẢN ............................................ 1
A. Lý thuyết ......................................................................................................................... 1
1.1. Đặc tính cơ bản của các phần tử bán dẫn công suất ................................................. 1
1.2.DIODE........................................................................................................................... 1
1.2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ......................................................................... 1
1.2.2. Đặc tính V-A (Volt-Ampe)................................................................................. 2
1.2.3 Đặc tính đóng cắt .................................................................................................. 3
1.2.4. Các thông số cơ bản............................................................................................. 3
1.2.5. Ứng dụng .............................................................................................................. 4
1.3 TIRISTO........................................................................................................................ 4
1.3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động SCR (Silicon Controlled Rectifier) ............. 4
1.3.2. Các thông số cơ bản............................................................................................. 5
1.3.3. Ứng dụng .............................................................................................................. 6
1.4. Các linh kiện khác trong họ Tiristor .......................................................................... 6
1.4.1. Triac....................................................................................................................... 6
1.4.2. Tiristo khoá được bằng cực điều khiển GTO(Gate Turn-off thyrisstor) ........ 7
1.4.3. Ứng dụng .............................................................................................................. 9
1.5. Tranzito công suất BJT (Bipolar Junction Tranzito)................................................ 9
1.5.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động .......................................................................... 9
1.5.2. Đặc tính đóng cắt của BJT ................................................................................ 10
1.6. Tranzito trường Mosfet (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Tranzitor) . 11
1.6.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ....................................................................... 11
1.6.2. Đặc tính đóng cắt của MOSFET ...................................................................... 12
1.7. Tranzito có cực điều khiển cách ly IGBT (Insulated Gate Bipolar Tranzitor) .... 13
1.7.1. Cấu tạo và ngun lý hoạt động ....................................................................... 13

1.7.2. Đặc tính đóng cắt của IGBT ............................................................................. 13
1.7.3. Yêu cầu đối với tín hiệu điều khiển IGBT ...................................................... 13
1.8. Bảo vệ và làm mát cho các van bán dẫn công suất ................................................ 14
1.8.1 Đặc tính nhiệt ...................................................................................................... 14
1.8.2. Mạch trợ giúp van .............................................................................................. 14
Bài tập: ............................................................................................................................... 15
B. Thực hành ..................................................................................................................... 15
1.9. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Tra cứu linh kiện theo sổ tay ECG .................... 20
1.10. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Tra cứu linh kiện trên mạng Internet ............... 20
1.11. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Đo, kiểm tra Diode ............................................ 21
1.12. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Đo, kiểm tra SCR .............................................. 21
1.13. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Đo, kiểm tra Triac ............................................. 22


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
1.14. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Đo, kiểm tra BJT ............................................... 23
1.15. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Đo, kiểm tra MOSFET ..................................... 23
1.16. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Đo, kiểm tra IGBT ............................................ 24
1.17. Phiếu hướng dẫn thực hiện 8A: Giao bài tập nhóm ............................................. 26
1.19. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả............................................................................ 28
1.19.1. Phiếu báo cáo tra cứu linh kiện ...................................................................... 28
1.19.2. Phiếu báo cáo đo kiểm tra linh kiện. .............................................................. 28
MD – 12 – 02: CHỈNH LƯU MỘT PHA MỘT NỬA CHU KỲ .......................................... 29
A. Lý thuyết ....................................................................................................................... 29
2.1. Khái quát chung về chỉnh lưu................................................................................... 29
2.1.1. Khái niệm chỉnh lưu .......................................................................................... 29
2.1.2. Sơ đồ khối mạch chỉnh lưu ............................................................................... 29
2.1.3. Các thông số cơ bản của mạch chỉnh lưu ........................................................ 30
2.2. Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ không điều khiển .................................................. 32
2.2.1. Sơ đồ nguyên lý ................................................................................................. 32

2.2.2. Nguyên lý hoạt động.......................................................................................... 32
2.3. Chỉnh lưu một pha một nửa chu kì có điều khiển .................................................. 34
2.3.1. Tải thuần trở ....................................................................................................... 34
2.3.2. Tải Trở - Cảm ..................................................................................................... 35
2.4. Bài tập ứng dụng........................................................................................................ 36
B. Thực hành. .................................................................................................................... 37
2.5. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp chỉnh lưu một pha một nửa chu kỳ
không điều khiển .............................................................................................................. 42
2.6. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp chỉnh lưu một pha một nửa chu kỳ có
điều khiển .......................................................................................................................... 43
2.7. Phiếu chi tiết học tập: Sơ đồ lắp ráp mạch điện...................................................... 44
2.8. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục ....................................................... 45
2.9. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ......................................................................... 46
2.11. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo ...................................................................... 48
MD – 12 – 03: CHỈNH LƯU MỘT PHA HAI NỬA CHU KỲ CĨ ĐIỂM TRUNG TÍNH
........................................................................................................................................................ 49
A. Lý thuyết ....................................................................................................................... 49
3.1. Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ có điểm trung tính khơng điều khiển ............ 49
3.1.1. Sơ đồ nguyên lý ................................................................................................. 49
3.1.2. Nguyên lý hoạt động.......................................................................................... 49
3.2. Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ có điểm trung tính có điều khiển .................. 51
3.2.1. Tải thuần trở ....................................................................................................... 51
3.2.2. Tải Trở - Cảm ..................................................................................................... 52


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
3.3. Bài tập ứng dụng........................................................................................................ 53
B. Thực hành ..................................................................................................................... 54
3.4. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ không
điều khiển .......................................................................................................................... 59

3.5. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ có
điều khiển .......................................................................................................................... 60
3.6. Phiếu chi tiết học tập theo 4D: Sơ đồ lắp ráp mạch điện ....................................... 61
3.7. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục ....................................................... 63
3.8. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ......................................................................... 64
3.10. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo ...................................................................... 66
MD – 12 – 04: CHỈNH LƯU CẦU MỘT PHA ....................................................................... 67
A. Lý thuyết ....................................................................................................................... 67
4.1.Chỉnh lưu cầu một pha không điêu khiển ................................................................ 67
4.1.1. Sơ đồ nguyên lý ................................................................................................. 67
4.1.2. Nguyên lý hoạt động.......................................................................................... 67
4.2. Chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển ...................................................................... 69
4.2.1. Tải thuần trở: ...................................................................................................... 69
4.2.2. Tải trở cảm (R-L) ............................................................................................... 70
4.3. Bài tập ứng dụng........................................................................................................ 71
B. Thực hành. .................................................................................................................... 72
4.4. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp chỉnh lưu một pha hình cầu không điều
khiển .................................................................................................................................. 77
4.5. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp chỉnh lưu một pha hình cầu có điều
khiển .................................................................................................................................. 78
4.6. Phiếu chi tiết học tập: Sơ đồ lắp ráp mạch điện...................................................... 80
4.7. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục. ...................................................... 81
4.8. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ......................................................................... 82
4.10. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo ...................................................................... 84
MD – 12 – 05: CHỈNH LƯU HÌNH TIA BA PHA ................................................................. 85
A. Lý thuyết ....................................................................................................................... 85
5.1. Chỉnh lưu hình tia ba pha khơng điều khiển ........................................................... 85
5.1.1. Sơ đồ nguyên lý ................................................................................................. 85
5.1.2. Nguyên lý hoạt động.......................................................................................... 85
5.2. Chỉnh lưu hình tia ba pha có điều khiển .................................................................. 87

5.2.1. Tải thuần trở ....................................................................................................... 87
5.2.2. Tải trở - Cảm (R-L)............................................................................................ 88
5.3. Bài tập ứng dụng........................................................................................................ 89
B.Thực hành. ..................................................................................................................... 89


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
5.4. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp chỉnh lưu ba pha hình tia không điều
khiển .................................................................................................................................. 94
5.5. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp chỉnh lưu ba pha hình tia có điều khiển
............................................................................................................................................ 95
5.6. Phiếu chi tiết học tập 4B: sơ đồ lắp ráp mạch điện ................................................ 97
5.7. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục. ...................................................... 98
5.8. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ......................................................................... 99
5.10. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo .................................................................... 101
MD – 12 – 06: CHỈNH LƯU CẦU BA PHA......................................................................... 102
A. Lý thuyết ..................................................................................................................... 102
6.1.Chỉnh lưu hình cầu ba pha khơng điêu khiển ........................................................ 102
6.1.1. Sơ đồ nguyên lý ............................................................................................... 102
6.1.2. Nguyên lý hoạt động........................................................................................ 102
6.2. Chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển....................................................................... 103
6.3. Bài tập ứng dụng...................................................................................................... 105
B. Thực hành. .................................................................................................................. 106
6.4. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp chỉnh lưu ba pha hình cầu khơng điều
khiển ................................................................................................................................ 111
6.5. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp chỉnh lưu ba pha hình cầu có điều khiển
.......................................................................................................................................... 112
6.6. Phiếu chi tiết học tập 4B: sơ đồ lắp ráp mạch điện .............................................. 114
6.7. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục ..................................................... 115
6.8. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ....................................................................... 116

6.10. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo .................................................................... 118
MD 12- 07: BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP XOAY CHIỀU MỘT PHA .................................. 119
A. Lý thuyết ..................................................................................................................... 119
7.1. Khái quát về biến đổi xung áp xoay chiều ............................................................ 119
7.2. Bộ biến đổi xung áp xoay chiều một pha tải thuần trở ........................................ 119
7.2.1. Sơ đồ nguyên lý ............................................................................................... 119
7.2.2. Nguyên lý hoạt động........................................................................................ 120
7.3. Bài tập ứng dụng...................................................................................................... 121
B. Phần thực hành ........................................................................................................... 122
7.4. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch biến đổi xung áp xoay chiều một
pha ................................................................................................................................... 127
7.5. Phiếu chi tiết học tập: Sơ đồ lắp ráp mạch điện.................................................... 128
7.6. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục ..................................................... 129
7.7. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ....................................................................... 130
7.9. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo ...................................................................... 132


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
MD 12- 08: MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÁC BỘ BIẾN ĐỔI PHỤ THUỘC ........................... 133
A. Lý thuyết ..................................................................................................................... 133
8.1. Khái quát và phân loại............................................................................................. 133
8.1.1. Chức năng ......................................................................................................... 133
8.1.2. Phân loại............................................................................................................ 133
8.1.3. Cấu trúc của hệ thống điều khiển bộ biến đổi ............................................... 133
8.2. Một số mạch thông dụng trong hệ thống điều khiển bộ biến đổi phụ thuộc ..... 134
8.2.1. Mạch tạo tín hiệu đồng bộ............................................................................... 134
8.2.2 Mạch tạo xung răng cưa ................................................................................... 135
8.2.3. Ghép xung bằng biến áp.................................................................................. 137
8.2.4. Ghép xung bằng cách ly quang học ............................................................... 137
8.3 Một số mạch điều khiển chỉnh lưu thông dụng ..................................................... 138

8.3.1. Mạch điều khiển chỉnh lưu dùng Transistor một tiếp giáp (UJT) ............... 138
8.3.2. Sơ đồ mạch điều khiển bộ biến đổi phụ thuộc dùng IC CD4528 ............... 139
8.3.3. Sơ đồ điều khiển bộ biến đổi phụ thuộc dùng TCA785............................... 140
B. Phần thực hành ........................................................................................................... 143
8.4. Phiếu chi tiết học tập 4B: Sơ đồ lắp ráp mạch điện.............................................. 147
8.5. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch đồng bộ xung............................. 149
8.6. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch tạo xung răng cưa dùng transistor
.......................................................................................................................................... 149
8.7. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch kích SCR dùng IC NE555 ....... 150
8.8. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch điều khiển bộ biến đổi phụ thuộc
dùng CD4528 ................................................................................................................. 151
8.8. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục ..................................................... 153
8.9. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ....................................................................... 154
8.11. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo .................................................................... 156
MD – 12 – 09: BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU..................................................... 157
A. Lý thuyết ..................................................................................................................... 157
9.1. Khái quát về bộ biến đổi xung áp một chiều ........................................................ 157
9.1.1 Đặc điểm ............................................................................................................ 157
9.1.2. Phân loại............................................................................................................ 157
9.1.3 Các phương pháp điều khiển. .......................................................................... 158
9.1.4 Ưu, nhược điểm ................................................................................................ 159
9.2. Bộ giảm áp ............................................................................................................... 159
9.2.1. Sơ đồ cấu trúc ................................................................................................... 159
9.2.2. Nguyên lý hoạt động........................................................................................ 160
9.2.3. Hiệu suất của bộ biến đổi xung áp ................................................................. 163
9.3. Bài tập ứng dụng...................................................................................................... 163


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
B. Thực hành ................................................................................................................... 164

9.4. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp bộ biến đổi xung áp một chiều không
phản hồi ........................................................................................................................... 169
9.5. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp bộ biến đổi xung áp một chiều có phản
hồi .................................................................................................................................... 170
9.6. Phiếu chi tiết học tập 4B: Sơ đồ lắp ráp mạch điện.............................................. 171
9.6. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục ..................................................... 172
9.7. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ....................................................................... 173
9.9. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo ...................................................................... 175
MD 12- 10: MẠCH ĐIỀU KHIỂN BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU ........................ 176
A. Lý thuyết ..................................................................................................................... 176
10.1. Khái quát về bộ biến đổi xung áp một chiều ...................................................... 176
10.1.1. Yêu cầu chung của mạch điều khiển ........................................................... 176
10.1.2. Nguyên tắc điều khiển ................................................................................... 176
10.1.3. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển .................................................................... 177
10.2. Các mạch cơ bản trong điều khiển biến đổi xung áp một chiều ....................... 178
10.2.1. Mạch điều chế độ rộng xung sử dụng IC NE555 ....................................... 178
10.2.2. Nguyên lý điều chế độ rộng xung có đảo chiều.......................................... 179
10.2.3. Mạch khuếch đại so sánh .............................................................................. 180
10.2.4. Mạch điều chế dộ rộng xung có phản hồi ................................................... 180
B. Thực hành ................................................................................................................... 181
1. Mạch điều chế độ rộng xung sử dụng IC NE555................................................ 186
4. Mạch điều chế dộ rộng xung có phản hồi ............................................................ 186
10.4. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch điều chế độ rộng xung sử dụng
IC NE555 ........................................................................................................................ 188
10.5. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch điều chế độ rộng xung có đảo
chiều. ............................................................................................................................... 188
10.6. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch điều chế độ rộng xung có phản
hồi .................................................................................................................................... 189
10.7. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục ................................................... 191
10.8. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ..................................................................... 192

10.10. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo .................................................................. 194
MD 12- 11: NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP NGUỒN DÒNG.................................................... 195
A. Lý thuyết ..................................................................................................................... 195
11.1. Khái quát về nghịch lưu độc lập .......................................................................... 195
11.2 Nghịch lưu dòng một pha ...................................................................................... 195
11.2.1. Sơ đồ nguyên lý ............................................................................................. 195
11.2.2. Nguyên lý làm việc ........................................................................................ 196


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
11.3. Nghịch lưu nguồn dòng ba pha ............................................................................ 197
11.3.1. Sơ đồ nguyên lý ............................................................................................. 197
11.3.2. Nguyên lý làm việc ........................................................................................ 197
11.4. Một số mạch nghịch lưu một pha cơ bản ............................................................ 198
11.4.1. Mạch nghịch lưu dùng transistor .................................................................. 198
11.4.2. Mạch nghịch lưu dùng IC NE555 ................................................................ 199
11.4.3. Mạch nghịch lưu dùng IC CD4047 ............................................................. 200
B. Phần thực hành ........................................................................................................... 201
11.5. Phiếu chi tiết học tập 4B: Sơ đồ lắp ráp mạch điện ........................................... 206
11.6. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch nghịch lưu dao động đa hài.... 208
11.7. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch nghịch lưu dùng IC NE555.... 209
11.8. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch nghịch lưu dùng IC CD4047 . 210
11.9. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục ................................................... 212
11.10. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ................................................................... 213
11.12. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo .................................................................. 215
MD 12- 12: NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP NGUỒN ÁP........................................................... 216
A. Lý thuyết ..................................................................................................................... 216
12.1. Nghịch lưu áp một pha ......................................................................................... 216
12.1.1. Sơ đồ nguyên lý ............................................................................................. 216


12.1.2. Nguyên lý làm việc ........................................................................................ 216

12.1.3. Tính tốn các thơng số theo phương pháp sóng điều hịa cơ bản ............. 217
12.2 Nghịch lưu áp ba pha ............................................................................................. 218
12.2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực nghịch lưu áp 3 pha ................................. 218
12.2.2. Nguyên lý làm việc ........................................................................................ 218
12.3. Mạch nghịch lưu áp một pha cơ bản ................................................................... 220
B. Thực hành ................................................................................................................... 221
12.4. Phiếu chi tiết học tập 4B: Sơ đồ lắp ráp mạch điện ........................................... 225
12.. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch biến đổi DC-AC-DC ................ 226
12.6. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp ráp mạch tạo xung 50Hz ......................... 227
12.7. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục ................................................... 229
12.8. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ..................................................................... 230
12.10. Phiếu 9B: Phiếu báo cáo kết quả đo .................................................................. 232
MĐ – 12 – 13: BIẾN TẦN........................................................................................................ 233
A. Lý thuyết ..................................................................................................................... 233
13.1. Biến tần trực tiếp dùng tiristo ............................................................................... 233
13.2.Biến tần gián tiếp .................................................................................................... 234
13.3. Giới thiệu một số loại biến tần thông dụng ......................................................... 234
13.3.1. Khảo sát biến tần M420 của Siemens.......................................................... 234


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
13.3.2. Các đầu dây điều khiển ................................................................................. 236
13.3.3. Sơ đồ nguyên lý ............................................................................................. 238
13.3.4. Cài đặt mặc định............................................................................................ 238
13.3.5. Khoá chuyển đổi DIP 50/60 HZ .................................................................. 239
13.3.6. Truyền thông .................................................................................................. 239
13.3.7. Các nút và các chức năng ............................................................................. 241
13.3.8. Thay đổi các thông số.................................................................................... 243

13.3.2. Biến tần 3G3 OMRON ................................................................................ 245
Các phím chức năng ................................................................................................... 248
B. Thực hành ................................................................................................................... 251
13.4. Phiếu chi tiết học tập 4B: Sơ đồ lắp đặt biến tần ................................................ 255
13.5. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp đặt biến tần M420 của SIEMENS điều
khiển tốc độ động cơ ba pha. ........................................................................................ 257
13.6. Phiếu hướng dẫn thực hiện 4B: Lắp đặt biến tần 3G3JX của OMRON điều
khiển tốc độ động cơ ba pha. ........................................................................................ 259
13.7. Các dạng sai hỏng và nguyên nhân khắc phục ................................................... 260
17.3.1. Các chế độ hiển thị và cảnh báo biến tần Siemen ..................................... 261
17.3.2. Các chế độ hiển thị và cảnh báo biến tần Omron ...................................... 262
13.8. Phiếu 8A: Phiếu giao bài tập nhóm ..................................................................... 265
Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 267


Giáo trình Module Điện tử cơng suất

MD – 12 – 01: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CƠ BẢN
I. Mục tiêu
Sau khi học xong bài học này người học sẽ có khả năng:
- Hiểu được khái niệm, chức năng và nhiệm vụ các phần tử công suất Diode , SCR,
Triac, GTO, BJT, MosFet, IGBT.
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc, các thông số kỹ thuật, đặc điểm nhận
dạng của các linh kiện điện tử công suất dùng trong các thiết bị điện điện tử công nghiệp
và tổn hao trong mạch điện tử công suất.
- Tra cứu được các thông số cơ bản của linh kiện và hiểu được thao tác kiểm tra chất
lượng các linh kiện bán dẫn công suất cơ bản theo yêu cầu kỹ thuật.
- Đảm bảo an tồn và vệ sinh cơng nghiệp.
II. Nội dung
A. Lý thuyết

1.1. Đặc tính cơ bản của các phần tử bán dẫn công suất
Các phần tử bán dẫn công suất được sử dụng trong các bộ biến đổi hoạt động như các
khóa điện tử, gọi là các van bán dẫn; khi mở dẫn dịng thì nối tải vào nguồn, khi khóa thì
ngắt tải ra khỏi nguồn. Khác với các phần tử có tiếp điện, khi các van bán dẫn thực hiện
đóng cắt dịng điện khơng gây nên tia lửa điện, khơng bị mài mịn theo thời gian. Tuy có
thể đóng cắt các dịng điện lớn nhưng các van bán dẫn lại được điều khiển bởi các tín hiệu
cơng suất nhỏ. Quy luật nối tải vào nguồn phụ thuộc vào sơ đồ bộ biến đổi và phụ thuộc
cách thức điều khiển các van trong bộ biến đổi. Các van bán dẫn được phân loại thành:
- Van không điều khiển, như Diode
- Van có điều khiển, trong đó phân loại ra:
+ Điều khiển khơng hồn tồn, như tiritsto, triac
+ Điều khiển hoàn toàn, như BJT, MOSFET, IGBT, GTO.
1.2.DIODE
1.2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Diode là phần tử được cấu tạo bởi một lớp tiếp giáp bán dẫn p-n. Diode có 2 cực,
Anod (A) là cực nối với lớp bán dẫn P, Katod (K) là cực nối với lớp bán dẫn N (Hình 1.1).

a
a. Cấu tạo

b
c
Hình 1. 1. Diode

b. Ký hiệu c. Hình dạng

1

+12V


+12V

D

D

d

e

d. Phân cực thuận e. Phân cực ngược


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
Do hiệu ứng khuếch tán các phần tử tải điện cơ bản giữa 2 miền, tại lớp tiếp xúc
(phần truyền) sẽ hình thành 1 hiệu điện thế tiếp xúc, tạo ra từ trường E để ngăn ngừa sự
khuếch tán tiếp tục của các phần tử tải điện cơ bản. Kết quả là ở trạng thái cân bằng, ở
ranh giới tiếp xúc tạo ra vùng nghèo các phần tử tải điện.
Nối điện thế một điện trường ngoài (U), trạng thái cân bằng bị phá vỡ, nếu nối điện
thế ngoài theo chiều dương (+) với Anod và âm (–) với Katod của Diode (hình 1.1d) ,
điện trường ngoài sẽ ngược chiều với điện trường của điện áp tiếp xúc, các phần tử tải
điện dịch chuyển qua vùng tiếp xúc và tạo ra dòng điện thuận qua Diode. Nếu nối điện
thế ngoài theo chiều dương (+) với Katod và chiều âm (–) nối với Anod của Diode hình
1.1e, sẽ tạo ra điện trường ngồi cùng chiều với điện thế tiếp xúc, làm vùng nghèo được
mở rộng. Vùng nghèo của lớp tiếp xúc không cho phép các phần tử tải điện chuyển qua
phần truyền và dòng qua phần truyền chỉ là dịng điện rị.
1.2.2. Đặc tính V-A (Volt-Ampe)
Trên hình 1.2 mơ tả đặc tuyến Volt-Ampe của Diode, ứng với nhánh phân cực ngược
dịng rị là khơng đáng kể, nó phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ.
Diode cơng suất làm việc với dịng thuận lớn vì vậy địi hỏi chế độ giảm nhiệt thích

hợp. Thơng thường sẽ có 1 cực tính được chế tạo thuận lợi cho việc ghép với tản nhiệt.
Các Diode công suất sử dụng cho các thiết bị cơng nghiệp thường địi hỏi phải có
khả năng chịu đựng điện áp ngược lớn, khoảng vài trăm cho đến vài ngàn Volt. Dịng
điện định mức (dịng tải chính hay dịng thuận) phải đạt vài trăm Ampe. Đặc tính gồm
hai phần, đặc tính thuận nằm ở góc phần tư thứ I tương ứng với UAK>0, đặc tính ngược
nằm ở góc phần tư thứ III tương ứng UAK<0.
iD

iD

i A
Dịng rị
U ng.max

u

u
0

UD0

0

UD.0

u
0

mA


b)

a)

c)

Hình 1. 2.Đặc tính Volt-Ampe của Diode:
a) Đặc tính thưc tế; b) Đặc tính tuyến tính hóa; c)Đặc tính lý tưởng

Trên đường đặc tính thuận, nếu điện áp Anod -Katod tăng dần từ 0 đén khi vượt qua
ngưỡng điện áp UD0 cỡ 0,6 - 0,7V dịng có thể chảy qua Diode. Dịng điện ID có thể thay
đổi rất lớn nhưng điện áp rơi trên Diode UAK hầu như ít thay đổi. Như vậy đặc tính thuận
của Diode đặc trưng bởi tính chất có điện trở tương đương nhỏ.
Trên đường đặc tính ngược, nếu điện áp UAK tăng dần từ 0 đến giá trị Ung.max, gọi
là điện áp ngược lớn nhất, thì dịng qua Diode vẫn có giá trị nhỏ, gọi là dòng rò (cỡ
mA), nghĩa là Diode cản trở dòng chạy qua theo chiều ngược cho đến khi UAK đặt
đến giá trị Ung.max thì xảy ra hiện tượng dịng qua Diode tăng đột ngột. Quá trình này
2


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
khơng có tính đảo ngược, nghĩa là nếu ta lại giảm điện áp trên Anod -Katod thì dịng
điện vẫn khơng giảm. Ta nói rằng diode bị đánh thủng.
Trong thực tế, để đơn qiản cho việc tính tóan, người ta thường dùng đặc tính tuyến
tính hóa của Diode như được biểu diễn trên hình 1.2b. Tuy nhiên để phân tích sơ đồ các
bộ biến đổi thì một đặc tính lý tưởng cho trên hình 1.2c được sử dụng nhiều hơn cả. Theo
đặc tính lý tưởng, Diode có thể cho phép một dịng điện lớn bất kì chạy qua với sụt áp
trên nó bằng 0 và chịu được điện áp ngược lớn bất kỳ có dịng rị bằng 0. Nghĩa là, theo
đặc tính lý tưởng, Diode có điện trở tương đương khi dẫn bằng 0 và khi khóa bằng  .
1.2.3 Đặc tính đóng cắt

Khác với đặc tính Volt-Ampe là đặc tính tĩnh, đặc tính u(t), i(t) cho thấy dạng của địên
áp và dòng điện trên Diode theo thời gian, gọi là đặc tính động hay đặc tính đóng-cắt của
Diode. Đặc tính đóng-cắt của Diode tiêu biểu của một Diode được thể hiện trên hình 1.3.
U(t)
t

i(t)
t
di/dt
(1) (2)

Vùng
Qr

(3) (4) (5)

(6)

Hình 1. 3. Đặc tính đóng cắt của một Diode
Theo đặc tính trên hình 1.3, Diode ở trạng thái khóa trong các khỏang thời gian (1)
và (6) với điện áp phân cực ngược và dịng điện bằng khơng. ở khoảng (2) Diode bắt đầu
dẫn dòng. Dòng điện ban đầu nạp điện tích cho tụ điện tương đương của tiếp giáp p-n.
Khi lượng điện tích đã đủ lớn, độ dẫn điện của tiếp giáp tăng lên, điện trở giảm và điện
áp trên Diode trở về ổn định ở mức sụt áp UD.0 cỡ 1- 1,5V trong khoảng (3) Diode hồn
tồn ở trạng thái dẫn. Q trình khóa Diode ở khoảng (4) Diode vẫn còn phân cực thuận
cho đến khi các điện tích trong lớp tiếp giáp p-n được di chuyển hết ra bên ngoài. Ở cuối
giai đoạn (4) tiếp giáp p-n phân cực ngược và Diode có khả năng ngăn cản dòng điện.
Trong giai đoạn (5) tụ điện tương đương của tiếp giáp p-n được nạp tiếp tục tới điện áp
phân cực ngược. Diện tích gạch chéo trên đường dịng điện i(t) tương ứng bằng với
lượng điện tích phải di chuyển ra bên ngồi Qr. Điện tích Qr là điện tích phục hồi. Thời

gian tr giữa đầu giai đoạn (5) gọi là thời gian phục hồi và là một trong những thông số
quan trọng của Diode.
1.2.4. Các thông số cơ bản.
1. Giá trị trung bình của dịng điện cho phép chạy qua Diode theo chiều thuận (ID).
Trong quá trình làm việc Diode chỉ dẫn dòng theo một chiều từ Anod đến Katod,
điều này có nghĩa là cơng suất phát nhiệt sẽ tỷ lệ với giá trị trung bình của dịng điện. Vì
vậy dịng điện ID là thơng số quan trọng để lựa chọn Diode cho một ứng dụng thực tế.
3


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
2. Giá trị điện áp ngược lớn nhất mà Diode có thể chịu đựng được (Ung.max).
Theo đặc tính Volt - Ampe, q trình Diode bị đánh thủng là q trình khơng bị đảo
ngược được, vì vậy trong mọi ứng dụng phải ln ln đảm bảo rằng UAK < Ung.max
3. Tần số
Quá trình phát nhiệt trên Diode cịn phụ thuộc vào tần số đóng cắt của Diode. Trong
q trình Diode mở ra hoặc khóa lại, tổn hao cơng suất tức thời u(t).i(t) có giá trị lớn hơn
lúc Diode đã dẫn dịng hoặc đang bị khóa. Các Diode được chế tạo với tần số làm việc
khác nhau, do đó tần số là một thơng số quan trọng phải lưu ý khi lựa chọn Diode.
4. Thời gian phục hồi tr và điện tích phục hồi Qr
Các Diode khi bị khóa lại có dịng ngược để di chuyển lượng điện tích Qr ra khỏi cấu
trúc bán dẫn, phục hồi khả năng khóa cuả mình. Thời qian phục hồi tr nếu bị kéo dài làm
chậm lại quá trình chuyển mạch ở các van và làm tăng tổn thất trong q trình đóng cắt
các van. Những lý do như trên khiến ta phải đặc biệt lưu ý đến ảnh hưởng của tr trong
những trường hợp cụ thể.
1.2.5. Ứng dụng
- Chỉnh lưu không điều khiển.
- Bảo vệ các van bán dẫn.
1.3 TIRISTO
1.3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR là phần tử bán dẫn trong họ Trisistor có cấu tạo từ bốn lớp bán dẫn p-n-p-n, tạo
ra ba tiếp giáp J1, J2, J3, Tiristo có ba cực: Anod (A), Katod (K), cực điều khiển (G) biểu
diễn trên hình 1.4.

a.
b.
Hình 1. 4. Cấu tạo và ký hiệu của SCR

Hình 1. 5. Hình dạng bên ngồi SCR

4


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
i(A)

Nhánh thuận
mở

IG3 > IG2 > IG1 > IG0 = 0
u(V)

Ung.max Dịng rị(mA)

Uth.max
Nhánh ngược
khóa

Hình 1. 6. Đặc tuyến V-A của SCR
VAK < 0: Van khóa: Chạy qua SCR là dòng rò ngược (cỡ mA). Khi VAK <-VRB ta có

hiện tượng gãy ngược, dịng IA tăng rất cao trong khi VAK vẫn giữ trị số lớn => SCR bị hỏng.
* VAK > 0 và IG = 0: Khóa thuận: Ta có là dịng rị thuận(cỡ mA). Khi VAK > VRB ta
có hiện tượng gãy thuận: SCR chuyển sang vùng dẫn điện. Ta phải chọn định mức áp
của SCR lớn hơn các giá trị gãy này, hệ số an toàn điện áp thường chọn lớn hơn hay
bằng 2. Khi phân cực thuận, nếu IG tăng lên từ giá trị 0, VRB giảm dần SCR chuyển sang
trạng thái dẫn. Như vậy, dòng IG cần phải đủ lớn để sử dụng SCR như một khóa điện tử.
* Vùng dẫn điện: Ứng với trường hợp SCR đã được kích và dẫn điện, sụt áp qua
SCR VAK = VF khoảng 1 - 2 volt.
1.3.2. Các thông số cơ bản.
1. Giá trị dòng cho phép chạy qua tiristo (Iv )
Đây là giá trị dịng trung bình cho phép chạy qua tiristo với điều kiện nhiệt độ của
cấu trúc tinh thể bán dẫn của tiristo không vượt quá một giá trị cho phép. Trong thực tế
dòng điện cho phép chạy qua tiristo còn phụ thuộc vào các điều kiện làm mát và nhiệt độ
môi trường.
2. Điện áp ngược cho phép lớn nhất (Ung.max )
Đây là giá trị điện áp ngược lớn nhất cho phép đặt lên tiristo. Trong các ứng dụng
phải đảm bảo rằng, tại bất kì thời điểm nào điện áp UAK ln nhỏ hơn hoặc bằng Ung.max .
Ngồi ra phải đảm bảo một độ dự trữ nhất định về điện áp, nghĩa là phải được chọn ít
nhất bằng 1,2 đến 1,5 lần giá trị biên độ lớn nhất của điện áp trên sơ đồ đó.
3. Thời gian phục hồi tính chất khoá của tiristo (tr ( s ))
Đây là thời gian tối thiểu phải đặt lên điện áp âm lên giữa A-K của tiristo sau khi
dịng A-K đã về bằng khơng trước khi lại có thể có điện áp dương mà tiristo vẫn khóa.
Thời gian phục hồi tr là một thơng số rất quan trọng của tiristo, nhất là trong các bộ
nghịch lưu phụ thuộc hoặc nghịch lưu độc lập, trong đó phải ln đảm bảo rằng thời gian
dành cho q trình khóa phải bằng 1,5 đến 2 lần tr
5


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
4. Tốc độ tăng điện áp cho phép (dU/dt (V/ s ))

Tiristo được sử dụng như một phần tử có điều khiển, nghĩa là mặc dù đựơc phân cực
thuận (UAK>0) nhưng vẫn phải có tín hiệu điều khiển thì nó mới cho phép dịng điện
chạy qua. Khi tiristo được phân cực thuận nếu điện áp biến thiên với tốc độ lớn, dòng
điện qua lớp tiếp giáp J2 có thể có giá trị đáng kể, đóng vai trị như dịng điều khiển. Kết
quả là tiristo có thể mở ra khi chưa có tín hiệu điều khiển vào cực điều khiển G.
Tốc độ tăng điện áp là một thông số phân biệt tiristo tần số thấp với tiristo tần số cao.
ở tiristo tần số thấp dU/dt vào khoảng 50 đến 200 V/ s ; với các tiristo tần số cao dU/dt
có thể đạt 500 đến 2000 V/ s .
5. Tốc độ tăng dòng cho phép (dI/dt ( A/ s ))
Khi tiristo bắt đầu mở, không phải mọi điểm trên tiết diện tinh thể bán dẫn của nó đều
dẫn dịng đồng đều. Dịng điện sẽ chạy qua bắt đầu ở một số điểm, gần với cực điều khiển
nhất, sau đó sẽ lan toả dần sang các điểm khác trên toàn bộ tiết diện. Nếu tốc độ tăng dịng
q lớn có thể dẫn đến mật độ dịng điện ở các điểm dẫn ban đầu quá lớn, sự phát nhiệt cục
bộ có thể dẫn đến hỏng tồn bộ tiết diện tinh thể bán dẫn. Tốc độ tăng dòng tiristo tần số
thấp, có dI/dt cỡ 50-100 (A/ s ), với các tiristo tần số cao với dI/dt cỡ 500-2000 (A/ s ).
1.3.3. Ứng dụng
- Chỉnh lưu có điều khiển.
- Nghịch lưu.
- Biến tần.
1.4. Các linh kiện khác trong họ Tiristor
1.4.1. Triac
Triac là phần tử bán dẫn có cấu trúc bán dẫn bao gồm năm lớp, tạo nên cấu trúc p-np-n như ở tiristo theo cả hai chiều giữa các cực T1 và T2 như được thể hiện trên hình 1.6a.
Triac có kí hiệu trên sơ đồ như trên hình 1.6b, có thể dẫn dịng theo cả 2 chiều T1 và T2.
Về ngun tắc triac hồn tồn có thể coi tương đương với hai tiristo đấu song song
ngược như trên hình 1.6a.
T2
T2

G


G

T1

T1

a

b
c
Hình 1. 7. Triac
a. Sơ đồ tương đương
b. Ký hiệuTriac . Hình dạng bên ngồi
Đặc tính Volt-Ampe của triac gồm hai đoạn đặc tính ở góc phần tư thứ I và thứ III,
mỗi đoạn đều giống như đặc tính thuận của một tiristo như được biểu diễn trên hình 1.8.
6


Giáo trình Module Điện tử cơng suất

Hình 1. 8. Đặc tuyến V-A của triac
Triac có thể điều khiển mở dịng bằng cả xung dòng dương (dòng đi vào cực điều
khiển) hoặc bằng xung dòng âm (dòng đi ra khỏi cực điều khiển). Xung dịng điều khiển
âm có độ nhạy kém hơn, nghĩa là dịng chỉ có thể chạy qua triac khi điện áp giữa T1 và T2
phải lớn hơn một giá trị xác định, lớn hơn khi dùng dòng điều khiển dương. Vì vậy trong
thực tế để đảm bảo tính đối xứng của dòng điện qua triac, sử dụng dòng điều khiển âm là
tốt hơn cả. Triac đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng điều chỉnh điện áp xoay chiều hoặc
các côngtắctơ tĩnh ở dải công suất vừa và nhỏ.
1.4.2. Tiristo khoá được bằng cực điều khiển GTO(Gate Turn-off thyrisstor)
Tiristo thường, như được giới thiệu ở trên được sử dụng rộng rãi trong các sơ đồ chỉnh

lưu, từ công suất nhỏ vài Kw đến công suất cực lớn vài trăm MW. Đó là vì tiristo có thể
khố lại một cách tự nhiên dưới điện áp lưới. Tuy nhiên với các ứng dụng trong các bộ
biến đổi xung áp một chiều hoặc các bộ nghịch lưu, các van bán dẫn ln bị đặt dưới điện
áp một chiều thì điều kiện để khố tự nhiên sẽ khơng cịn nữa. Khi đó việc dùng các tiristo
thường sẽ cần đến các mạch chuyển mạch cưỡng bức rất phức tạp, gây tổn hao lớn về công
suất, giảm hiệu suất của các bộ biến đổi.
Các GTO là một van điều khiển hồn tồn có thể chủ động cả thời điểm khố dưới
tác động của tín hiệu điều khiển, có khả năng đóng cắt điện áp cao giống như tiristo
nhưng lại được điều khiển bởi các tín hiệu cơng suất nhỏ.
Cấu trúc bán dẫn của GTO phức tạp hơn so với tiristo (hình 1.9). Dịng điện đi vào
cực điều khiển để mở GTO, còn dòng đi ra khỏi cực điều khiển dùng để di chuyển các
điện tích ra khỏi cấu trúc bán dẫn của nó, nghĩa là khoá GTO lại.

7


Giỏo trỡnh Module in t cụng sut
A
P+

n+

n+

P+

n+

P+


P+

J1

V

n

J2

P

G

n+

n+

Cực điều
khiển

G

K

n+

K

J3

b)

a)

catôt

Hỡnh 1. 9. GTO
a) Cấu trúc bán dẫn; b) Ký hiệu
Khi chưa có dịng điều khiển, nếu anod có điện áp dương hơn so với Katod thì tồn
bộ điện áp sẽ rơi trên tiếp giáp J2 ở giữa, giống như trong cấu trúc của tiristo. Tuy nhiên
nếu Katod có điện áp dương hơn so với Anod thì tiếp giáp p+ -n ở anod sẽ bị đánh thủng
ở điện áp rất thấp, nghĩa là GTO không thể chịu điện áp ngược.
GTO được điều khiển mở bằng cách cho dòng vào cực điều khiển, giống như ở
tiristo thường. Tuy nhiên do cấu trúc bán dẫn khác nhau nên dịng duy trì và biên độ ở
GTO cao hơn ở tiristo thường. Sau khi GTO đã dẫn thì dịng điều khiển khơng cịn tác
dụng. Như vậy có thể mở GTO bằng các xung ngắn, với công suất khơng đáng kể.
Để khố GTO, một xung dịng phải được lấy ra từ cực điều khiển. Khi van đang dẫn
dòng, tiếp giáp J2 chứa một số lượng lớn các điện tích sinh ra do tác dụng của hiệu ứng
bắn phá tạo nên vùng dẫn điện, cho phép các điện tử di chuyển từ Katod vùng n+ đến
Anod vùng p+ tạo nên dòng Anod. Bằng cách lấy đi một số lượng lớn các điện tích qua
cực điều khiển. Kết quả là dịng Anod sẽ bị giảm cho đến khi về khơng. Dịng điều khiển
được duy trì một thời gian ngắn để GTO phục hồi tính chất khố. u cầu về xung điều
khiển thể hiện trên hình 1.10, xung dịng khố GTO phải có biên độ rất lớn, vào khoảng
20 – 25% biên độ dòng Anod -Katod. Một yêu cầu quan trọng nữa là xung dịng điều
khiển phải có độ dốc sườn xung rất lớn khoảng 0,5 đến 1 s.
A

I G, max

G

K

Më

Kho¸

a.

b.

Hình 1. 10. Nguyên lý điều khiển GTO
a. Yêu cầu dạng xung điều khiển;
b. Nguyên lý thực hiện
8


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
Sơ đồ hình 1.11 mô tả việc thực hiện nguyên lý điều khiển trên. Mạch điện dùng hai
khố transito T1 , T2. Khi tín hiệu điều khiển là 15V, T1 mở, dòng chạy từ nguồn 15V
qua điện trở R1 nạp điện cho tụ C1 tạo nên dòng chạy vào cực điều khiển của GTO.
+15V

A

T1

V

C1


R1
15V
0

G
T2

K

Dz 12V

Hình 1. 11. Mạch điều khiển GTO
Khi tụ C1 nạp đầy đến điện áp của Diode ổn áp Dz(12 V), dịng điều khiển kết thúc.
Khi tín hiệu điều khiển rơi xuống mức 0 V thì T1 bị khố, T2 sẽ mở do có điện áp trên tụ
C1, tụ C1 bị ngắn mạch qua cực điều khiển và Katod, transito T2 tạo nên dịng đi ra khỏi
cực điều khiển, khố GTO lại. Diode Dz ngăn không cho tụ C1 nạp ngược lại.
Ở đây vai trị của nguồn áp chính là tụ C1, do đó tụ C1 phải chọn là loại có chất
lượng cao. Transito T2 phải chọn là loại chịu được xung dịng có biên độ lớn chạy qua.
1.4.3. Ứng dụng
- Nghịch lưu.
- Bộ biến đổi điện áp xoay chiều.
1.5. Tranzito công suất BJT (Bipolar Junction Tranzito)
1.5.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Tranzito BJT là phần tử bán dẫn có cấu trúc bán dẫn gồm 3 lớp bán dẫn p-n-p (TZT
thuận) hoặc n-p-n (TZT ngược), tạo nên hai tiếp giáp p-n. BJT có ba cực: Bazơ (B),
colectơ (C) và emito (E). BJT cơng suất thường là loại bóng ngược. Cấu trúc tiêu biểu
và ký hiệu trên sơ đồ của một BJT cơng suất được biểu diễn trên hình 1.11,
B

Baz¬


E

Emit¬
n

p

n
B

nn

Colect¬

C

E
C

Hình 1.11.Sơ đồ cấu trúc và ký hiệu của BJT loại NPN
Trong đó lớp bán dẫn n xác định điện áp đánh thủng của tiếp giáp B-C và do đó
của C-E. Trong điện tử công suất, BJT chỉ được sử dụng như một phần tử khố. Khi mở
dịng điều khiển phải thoả mãn điều kiện IB > IC/ hay IB = kbh . IC/
Trong đó kbh = 1,2  1,5 gọi là hệ số bão hồ. Khi đó BJT sẽ ở trong chế độ bão
hoà với điện áp giữa C và E rất nhỏ, cỡ 1 – 1,5V, gọi là điện áp bão hoà, UCebh .

9



Giáo trình Module Điện tử cơng suất
Khi khố dịng điều khiển IB bằng khơng, lúc đó dịng colectơ gần bằng không, điện
áp UCE sẽ lớn đến giá trị điện áp nguồn cung cấp cho mạch tải nối tiếp với BJT. Tổn hao
cơng suất trên BJT bằng tích của dịng điện Ic với điện áp rơi trên C-E, sẽ có giá trị rất
nhỏ trong chế độ khoá.
Ở chế độ khoá, cả hai tiếp giáp B-E và B-C đều bị phân cực ngược. Điện áp đặt giữa
C-E sẽ rơi chủ yếu trên vùng trở kháng cao của tiếp giáp p-n. BJT ở chế độ tuyến tính
nếu tiếp giáp B-E phân cực thuận và tiếp giáp B-C phân cực ngược. BJT ở trong chế độ
bão hoà nếu cả hai tiếp giáp B-E và B-C đều phân cực thuận.
1.5.2. Đặc tính đóng cắt của BJT
Chế độ đóng cắt của BJT phụ thuộc chủ yếu vào các tụ kí sinh CBE và CBC giữa các
tiếp giáp BE và BC. Q trình đóng cắt một BJT qua sơ đồ khóa trên hình 1.12a. Trong
đó BJT đóng cắt một tải thuân trở Rt dưới điện áp +Un điều khiển bởi tín hiệu điện áp từ
-UB2 đến +UB1 và ngược lại. Dạng sóng điện áp, điện áp cho trên hình 1.12b.
UB (t)
UB1
t

0
0,7V

t

UB2
UBE(t)

i C(t)

UCE(t)


RB

B
iB (t)

IB2 (t)

+U n

C

uB

t

0

Rt

C BC

IB1 (t)

0

IC.bh .Rt

iC (t)

IC.bh


t

E

UB1

CBE

t

0
(1) (2) (3) (4)

UB2

a.

(5) (6) (7)

(8)

(9)

b.

Hình 1.12. Quá trình đóng cắt một BJT
a) Sơ đồ
b) Dạng sóng điện áp, dịng điện
a. Q trình mở UB1

Theo đồ thị hình 1.12 trong khoảng thời gian (1) BJT đang trong chế độ khóa với
điện áp ngược -UB2 đặt lên tiếp giáp B-E. Q trình mở BJT bắt đầu khi tín hiệu điều
khiển từ -UB2 lên mức UB1.
Trong khoảng (2) tụ bắt đầu nạp điện từ điện áp -UB2 đến UB1 ngưỡng mở UBE của
tiếp giáp B-E, khoảng 0,6 - 0,7V bằng điện áp rơi trên diode theo chiều thuận thì quá
trình nạp kết thúc.
10


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
Trong khoảng thời gian (3), xuất hiện dịng collectơ. Q trình tăng dịng IC , IE tiếp
tục đến giá trị là IC = .IB. Đến cuối giai đoạn (3) thì dịng IC đã đạt đến giá trị bão hòa
IC.bh. Trong chế độ bão hòa cả hai tiếp giáp B-E và B-C đều được phân cực thuận.
Trong khoảng thời gian (4) điện áp UCE tiếp tục giảm đến giá trị điện áp bão hòa và
phụ thuộc vào quá trình suy giảm điện trở của vùng n- và phụ thuộc vào cấu tạo của BJT.
Trong giai đoạn (5) BJT hoàn toàn làm việc trong chế độ bão hịa.
b. Q trình khóa BJT
Khi điện áp điều khiển thay đổi từ UB1 xuống -UB2 ở đầu giai đoạn (6). Dịng IB ngay
lập tức có giá trị: IB2 = (UB2 –0,7)/RB. Khoảng thời gian (6) gọi là khoảng thời gian trễ khi
khóa Id (off).
Trong khoảng thời gian (7), dịng collectơ IC bắt đầu giảm về bằng 0, điện áp UCE sẽ
tăng dần tới giá trị +Un. Trong khoảng này BJT làm việc trong chế độ tuyến tính, trong
đó dịng IC tỷ lệ với dòng bazơ. Đến cuối khoảng (7) BJT mới được khóa lại hồn tồn.
Trong khoảng (8), tụ bazơ - emitơ tiếp tục nạp với điện áp ngược -UB2, BJT ở chế độ
khóa hồn tồn trong khoảng (9).
1.6. Tranzito trường Mosfet (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect
Tranzitor)
1.6.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Khác với cấu trúc BJT, Mosfet có cấu trúc bán dẫn cho phép điều khiển bằng điện áp
với dòng điện điều khiển cực nhỏ. Hình 1.14a,b thể hiện cấu trúc bán dẫn và ký hiệu của

Mosfet kênh dẫn kiểu n. Trong đó G là cực điều khiển được cách ly hồn tồn với cấu
trúc bán dẫn cịn lại bởi lớp điện mơi cực mỏng nhưng có độ cách điện cực lớn điơxitsilic( SiO2 ). Hai cực cịn lại là cực gốc (S) và cực máng(D). Cực máng là cực đón các hạt
mang điện.
S

G

Nhơm
Nh«m

D

N+

D

N+

SiO2

G

Si-P

S

Hình 1.14. Mosfet (kênh dẫn n):
a) Cấu trúc bán dẫn; b) Ký hiệu
Nếu kênh dẫn là n thì các hạt mang điện sẽ là các điện tử (electron), do đó cực tích
điện áp của cực máng sẽ là dương so với cực gốc. Cấu trúc bán dẫn của Mosfet kênh dẫn

kiểu p cũng tương tự như các lớp bán dẫn sẽ có kiểu dẫn điện ngược lại. Tuy nhiên đa số
các Mosfet cơng suất là loại có kênh dẫn kiểu n.

11


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
1.6.2. Đặc tính đóng cắt của MOSFET
Do là một phần tử với các hạt mang điện cơ bản, MOSFET có thể đóng cắt với tần
số rất cao. Tuy nhiên để có thể đạt được thời gian đóng cắt rất ngắn thì vẫn đề điều khiển
là rất quan trọng. Cơ chế ảnh hưởng tới thời gian đóng cắt của MOSFET là các tụ điện kí
sinh giữa các cực.

a

b

Hình 1.15. Mơ hình một khố MOSFET
a) Các thành phần tụ ký sinh giữa các lớp bãn dẫn trong cấu trúc MOSFET;
b) Mạch điện tương đương
Hình 1.15a thể hiện các thành phần tụ điện ký sinh tạo ra giữa các phần trong cấu
trúc bán dẫn của MOSFET. Tụ điện gữa cực điều khiển và cực gốc CGS phải được nạp
đến điện áp UGS (th) trước khi dòng cực máng có thể xuất hiện. Tụ giữa cực điều khiển và
cực máng CGD có thể ảnh hưởng mạnh đến giơi hạn tốc độ đóng cắt của MOSFET. Hình
1.15b chỉ ra sơ đồ tương đương của một MOSFET và các tụ kí sinh tương ứng.
R1
1k

RD
D

G
+
EGS

EC
S

D1

C1
1F

-

4

VR
50K

+

a.

+12V

+12V
8

Motor


7
D2

6

IC
LM555

2
C2 5
103

3
1

R2
2.2k OUT

D

G
S

b.

Hình 1.16.Ngun tắc điều khiển MOSFET
a. Sự phụ thuộc của tụ điện giữa cực điều khiển cực máng vào điện áp UDS
b. Sơ đồ nguyên lý điều khiển MOSFET
Các tụ này thực ra có giá trị thay đổi theo mức điện áp, ví dụ CGD thay đổi theo điện
áp UDS giữa giá trị thấp CGDI và giá trị cao CGDH như được chia ra trên hình 1.16.

Để xác định cơng suất cho mạch điều khiển MOSFET, các tài liệu kỹ thuật thường
cho thông số điện tích nạp cho cực điều khiển QG (đơn vị culơng, C) dưới điện áp khi
khoá giữa cực máng và cực gốc UDS(OFF) nhất định. Khi đó cơng suất mạch điều khiển
đươc tính bằng: PĐiều khiển=UDS.QG.fSW
12


Giáo trình Module Điện tử cơng suất
Trong đó fSW là tần số đóng cắt của MOSFET.
Tổn hao cơng suất do q trình đóng cắt trên MOSFET được tính bằng:
PSW=1/2.UDS.ID.fSW.(tON + tOFF)
Trong đó tON , tOFF là thời gian mở và khoá của MOSFET, tương ứng là các khoảng
cách thời gian từ t1 đên t4 trên đồ thị dạng sóng các q trình mở, khố.
1.7. Tranzito có cực điều khiển cách ly IGBT (Insulated Gate Bipolar
Tranzitor)
1.7.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
IGBT là phần tử kết hợp khả năng đóng cắt nhanh của MOSFET và khả năng chịu
tải lớn của Tranzitor thường. Về mặt điều khiển, IGBT gần giống như hoàn toàn
MOSFET, nghĩa là được điều khiển bằng điện áp, do đó cơng suất điều khiển u cầu
cực nhỏ. Hình 1.17 giới thiệu cấu trúc bán dẫn của một IGBT.
C

i1
G

C

i2
G


(N)

(NPN)

E

E

a.

b.

Hình 1.17. IGBT
a) Sơ đồ tương đương; b) Ký hiệu
Cấu trúc bán dẫn IGBT rất giống với MOSFET, điểm khác nhau là có thêm lớp p
nối với colector tạo nên cấu trúc bán dẫn p-n-p. Có thể coi IGBT tương đương với 1
Tranzitor NPN với dòng bazo được điều khiển bởi 1 MOSFET.
Dưới tác dụng của điện áp điều khiển UGE>0, kênh dẫn với các hạt mang điện mà các
điện tử được hình thành, giống như ở cấu trúc MOSFET. Các điện tử dichuyển về phía
colector ở tranzitor thường, tạo nên dịng colector.
1.7.2. Đặc tính đóng cắt của IGBT
Do có cấu trúc p – n – p mà điện áp thuận giữa C và E trong chế độ dẫn dòng ở
IGBT thấp hơn so với ở MOSFET. Tuy nhiên cũng do cấu trúc này mà thời gian đóng
cắt của IGBT chậm hơn so với MOSFET, đặc biệt là khi khoá lại. Trên hình 1.17 thể
hiện cấu trúc tương đương của IGBT với 1 MOSFET và một p-n-p tranzitor.
1.7.3. Yêu cầu đối với tín hiệu điều khiển IGBT
IGBT là phần tử điều khiển điện áp, giống như MOSFET, nên yêu cầu điện áp có
mặt liên tục trên cực điều khiển và emitơ đẻ xác định chế độ khố, mở. Tín hiệu điều
khiển thường được chọn là + 5V và - 5V. Mức điện áp âm khi khố góp phần giảm tổn
thất cơng suất trên mạch điều khiển.

13