Chng 7: bảo vệ tranzistor 1.4.1. Nhận xét Trong mạch điện khi phụ tải không phải là điện trở thuần nhất mà là cuộn dây, khi dòng điện biến thiên trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động tự cảm có độ lớn phụ thuộc vào số vòng dây quấn. Nếu suất điện động tự cảm này quá lớn sẽ làm hỏng tranzistor. Mặt khác mỗi tranzistor chỉ làm việc với một điện áp và dòng điện cho phép Vì vậy để tranzistor không bị h- hỏng cần có biện pháp triệt tiêu đ-ợc suất điện động tự cảm để bảo vệ tranzistor đ-ợc an toàn. 1.4.2 Mạch bảo vệ dùng điốt bảo vệ a. Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ mạch bao gồm một tranzistor PNP có nhiệm vụ đóng ngắt dòng điện cung cấp cho cuộn dây Rt. Để điều khiển tranzistor đóng mở dùng tiếp điểm ĐK. - Đ ht . Điốt hồi tiếp giúp tranzistor đóng nhanh, chắc chắn, cắt dứt khoát. - R b . điện trở điều khiển - Rt. Phụ tải tiêu thụ điện là một cuộn dây. - Đ b . Điốt bảo vệ. b. Nguyên lý làm việc. Khi tiếp điểm ĐK mở có dòng điều khiển I b của tranzistor: Dòng điện đi từ d-ơng nguồn ắc quy đến điốt hồi tiếp (Đht) đến cực E của T qua lớp tiếp giáp EB ra tới cực B của T, qua điện trở điều khiển R b về âm ắc quy. Nên T mở phụ tải đ-ợc cung cấp dòng điện làm việc I C : Dòng điện đi từ d-ơng ắc quy đến cực E của T và qua lớp tiếp giáp EC ra tới cực C của T 1 , qua cuộn dây Rt về âm ắc quy. Dòng I C tăng từ giá trị I 0 tới I MAX vì vậy trong cuộn dây Rt xuất hiện một suất điện động tự cảm có chiều cản trở sự biến thiên dòng điện (suất điện động này nhỏ, không ảnh h-ởng tới T), nên điốt bảo vệ Đb không làm việc. Khi tiếp điểm ĐK đóng, dòng điều khiển I b mất, T đóng không còn dòng cung cấp cho cuộn dây Rt. Dòng điện Hình 1.45: Mạch bảo vệ dùng điốt bảo vệ qua cuộn dây Rt biến thiên từ I MAX về không. Vì vậy trong cuộn dây Rt xuất hiện một suất điện động tự cảm có chiều chống lại chiều biến thiên dòng điện (trùng với chiều dòng điện ban đầu), có giá trị t-ơng đối lớn từ . Dòng này sẽ phóng qua điện trở phân cực Rb và cực B của tranzistor, sẽ làm cháy tranzistor. Khi có điốt bảo vệ Đ b dòng tự cảm sẽ tạo thành một vòng khép kín có chiều: Đi từ cuộn Rt đến điốt bảo vệ (Đ b ) sau đó lại trở về cuộn dây Rt, và tạo ra sự sụt áp (suất điện động tự cảm giảm đi thấp hơn giá trị điện áp đánh thủng tranzistor). Vì vậy tranzistor đ-ợc bảo vệ an toàn . Nh-ợc điểm của quá trình này là do xuất hiện dòng khép kín qua điốt bảo vệ Đ b , nên dòng qua Rt vẫn đ-ợc duy trì không triệt tiêu ngay (không dùng đ-ợc trong hệ thống đánh lửa). 1.4.3. Mạch bảo vệ sử dụng điốt ổn áp a. Sơ đồ nguyên lý Mạch bảo vệ tranzistor dùng điốt ổn áp gồm có: Một tranzistor PNP dùng để cắt nối dòng cung cấp cho cuộn dây W 1 . ĐK là tiếp điểm điều khiển sự đóng mở của tranzistor. Cực B của tranzistor đ-ợc nối mát thông qua điện trở điều khiển Rb. W 1 . Cuộn dây phụ tải.(Cuộn sơ cấp của bôbin) D o . Điốt ổn áp có trị số đánh thủng nhỏ hơn điện áp đánh thủng tranzistor. D C . Điốt cách ly (Điốt th-ờng). Hai điốt đ-ợc lắp ng-ợc chiều nhau. Dòng điện đi theo điốt ổn áp theo chiều thuận sẽ bị điốt cách li D C ngăn do vậy chỉ có dòng điện đi qua W 1 . b. Nguyên lý làm việc Khi tiếp điểm điều khiển ĐK đóng trong mạch xuất hiện dòng điều khiển I b có chiều đi từ: D-ơng ắc quy đến cuộn dây W 1 và đến cực E của tranzistor, qua lớp tiếp giáp EB rồi ra cực B của transistor tới điện trở phân cực Rt qua tiếp điểm ĐK về âm ắc quy. Do có dòng điều khiển I b nên T mở có dòng làm việc I C : Dòng điện đi từ d-ơng ắc quy qua cuộn dây W 1 qua cực E của tranzistor, qua lớp tiếp giáp EC rồi ra cực C của tranzistor về âm ắc Hình 1.46: Mạch bảo vệ dùng ổn áp quy. Dòng làm việc I C tăng từ giá trị I o = 0 đến giá trị I Max , vì vậy trong tải W 1 xuất hiện một suất điện động tự cảm nh-ng có giá trị nhỏ nên tranzistor đ-ợc an toàn. Khi tiếp điểm ĐK mở dòng điều khiển I b mất, T đóng, dòng làm việc I C mất đột ngột (giảm từ I Max về không), tạo ra một suất điện động tự cảm trên cuộn dây W 1 . Suất điện động tự cảm có xu h-ớng đánh thủng tranzistor T (phóng qua lớp tiếp giáp EB). Khi xuất điện động tự cảm đạt gần tới điện áp đánh thủng tranzistor thì điốt ổn áp D o bị đánh thủng. Vì vậy xuất hiện một mạch khép kín có chiều từ cuộn dây W1 qua điốt cách li D C và điốt ổn áp D o rồi lại trở về cuộn dây W 1 , Tạo ra sự sụt áp tại điốt ổn áp và điốt cách li. Suất điện động giảm dần ở cuộn dây W 1 . Vì vậy suất điện động không đạt tới điện áp đánh thủng tranzistor mà sẽ bị triệt tiêu dần tới không. Do đó tranzistor đ-ợc an toàn. Nh- đã biết do tính chất của điốt ổn áp nên nó phải mắc vào mạch điện theo chiều ng-ợc đối với sức điện động tự cảm, nh-ng nh- vậy nó lại thành mắc thuận đối với nguồn chính, do đó lại phải bố trí thêm một điốt cách li D c để ngăn không cho dòng điện qua D 0 lúc bình th-ờng. . Chng 7: bảo vệ tranzistor 1.4.1. Nhận xét Trong mạch điện khi phụ tải không phải là điện trở thuần nhất mà là cuộn dây, khi dòng điện biến thiên trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động. cuộn dây Rt xuất hiện một suất điện động tự cảm có chiều cản trở sự biến thiên dòng điện (suất điện động này nhỏ, không ảnh h-ởng tới T), nên điốt bảo vệ Đb không làm việc. Khi tiếp điểm ĐK. ổn áp và điốt cách li. Suất điện động giảm dần ở cuộn dây W 1 . Vì vậy suất điện động không đạt tới điện áp đánh thủng tranzistor mà sẽ bị triệt tiêu dần tới không. Do đó tranzistor đ-ợc an