Vấn đề cơ bản để có thể dạy tốt về các linh kiện điện tử cơ bản trong chương trình dạy nghề môn Kỹ thuật điện tử của TRUNG TÂM GIÁO DỤC KỸ THUẬT TỔNG HỢP 2 2.4.. Lấy biến áp xung là trọn
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRUNG TÂM GIÁO DỤC KỸ THUẬT TỔNG HỢP THANH HÓA
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
“ĐIỀU CHỈNH NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH PHẦN I
LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN ” DẠY NGHỀ PHỔ THÔNG LỚP 11
Người thực hiện: Ngô Ngọc Quang Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trung tâm Giáo Dục Kỹ thuật Tổng Hợp Thanh Hóa
SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Kỹ thuật điện tử
THANH HÓA NĂM 2022
Trang 2Môc lôc
g
2.3 Vấn đề cơ bản để có thể dạy tốt về các linh kiện điện tử cơ bản
trong chương trình dạy nghề môn Kỹ thuật điện tử của TRUNG TÂM
GIÁO DỤC KỸ THUẬT TỔNG HỢP
2
2.4 Cấu trúc điều chỉnh nội dung chương trình phần I: Các linh kiện
điện tử cơ bản đang giảng dạy tại Trung tâm Giáo Dục Kinh Tế Tổng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 31 MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài:
Hiện nay việc giáo dục nghề phổ thông là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của Trung tâm Giáo dục Kỹ thuật Tổng hợp - Hướng nghiệp, Trung tâm giáo dục thường xuyên và các trường phổ thông Tuy nhiên việc dạy nghề phổ thông còn gặp nhiều khó khăn, một trong những nguyên nhân chủ yếu là thiếu tài liệu giảng dạy hoặc tài liệu đã quá cũ, không đáp ứng kịp với sự phát triển của khoa học kỹ thuật
Trung tâm Giáo dục Kỹ thuật Tổng hợp - Hướng nghiệp Thanh Hóa kể từ khi thành lập đến nay đã trải qua các thời kỳ giảng dạy rất nhiều nghề cho học sinh phổ thông Trong đó có một số nghề đã có tài liệu (SGK) của bộ Giáo dục
và Đào tạo, và cũng còn một số nghề sử dụng tài liệu do Trung tâm Giáo dục
Kỹ thuật Tổng hợp tự biên soạn đã được sở Giáo D&ĐT Thanh Hóa duyệt cho phép đưa vào giảng dạy nhiều năm nay như nghề: Kỹ thuật điện tử, nhiếp ảnh
Ngành công nghiệp điện tử bắt đầu nổi lên trong thế kỷ 20 và hiện nay là
một trong những ngành công nghiệp lớn nhất trên phạm vi toàn cầu Những năm đầu của thế kỉ XXI, ngành công nghiệp điện tử Việt Nam đã có sự phát triển vượt bậc, ngày càng phát triển mạnh mẽ, trở thành điểm đến của nhiều doanh nghiệp FDI như Samsung, LG, Intel,… Năm học 2001-2002 tôi được phân công giảng dạy bộ môn Kỹ thuật điện tử khối THPT tại Trung tâm Giáo dục –
Kỹ thuật – Tổng hợp – Hướng nghiệp Thanh Hóa Qua nhiều năm giảng dạy, tôi luôn trăn trở làm thế nào để đáp ứng được nhu cầu dạy nghề phổ thông cho học sinh, đáp ứng nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực lao động trong ngành Kỹ thuật điện tử cho xã hội? Bằng tâm huyết và kinh nghiệm của bản thân về giáo dục dạy nghề, tôi nhận thấy chương trình Kỹ thuật điện tử còn quá cũ, lạc hậu, cần phải thay đổi, bổ sung để theo kịp sự phát triển của khoa học kỹ thuật Tài liệu hiện tại cần phải điều chỉnh nội dung từng phần Đặc biệt phần 1: “Linh kiện điện tử cơ bản“ Cần phải bổ sung bài 4: Cuộn cảm và máy biến áp (Lấy biến áp xung là trọng tâm) Bài 10: Thyritor và Triac, đổi thành (Linh kiện điện tử đặc biệt) để điều chỉnh nội dung tôi đã đưa những linh kiện mới hết sức cần thiết vào phần Linh kiện điện tử cơ bản chương trình phù hợp với với nhu cầu của mạch điện mới và đi đúng với xu thế phát triển của khoa học kỹ thuật
Việc điều chỉnh nội dung chương trình dạy nghề hướng nghiệp lớp 11 môn Kỹ thuật điện tử sẽ giúp các em hiểu biết cơ bản về lĩnh vực điện tử, làm cơ
sở để các em áp dụng vào cuộc sống của bản thân và cộng đồng hoặc học tiếp các chuyên ngành kỹ thuật sau này Kỹ thuật điện tử là ngành kỹ thuật ứng dụng cao, phát triển như vũ bão hàng ngày, hàng giờ, vì vậy vật liệu linh kiện cần phải được cập nhật điều chỉnh để học sinh có hiểu biết tương đối về nguyên lý, cấu tạo, công dụng, hình thành tư duy ứng dụng vững chắc cơ bản, đoán bắt được xu thế chế tạo các thiết bị điện tử và hệ thống điện tử dùng trong sản xuất và đời sống
1.2 Mục đích nghiên cứu:
Tìm ra giáo trình giảng dạy hiệu quả nhất để đạt được mục tiêu về kiến
thức và hình thành kỹ năng cho HS qua việc học phần 1 “Linh kiện điện tử cơ
bản” trong chương trình dạy nghề hướng nghiệp lớp 11
Trang 41.3 Đối tượng nghiên cứu
Với giới hạn nội dung của đề tài, tôi chỉ nghiên cứu đưa ra chương trình phù hợp tư duy nhận thức của học sinh, xu thế phát triển ngành nghề và đưa lộ trình thay đổi nội dung giảng dạy của những năm kế tiếp, tiếp đà cho công cuộc đổi mới công nghệ 4.0
Đổi mới sáng tạo đi đúng lộ trình thay đổi theo xu hướng phát triển của thời đại mới, nghiên cứu mối liên hệ giữa kỹ thuật và ứng dụng, đặc biệt là khơi dậy sự ham mê tìm hiểu của tuổi học trò để hướng các em vào bài giảng, tiếp thu kiến thức tốt nhất và có thể áp dụng vào trong thực tế qua các tiết học từ bài 1
đến bài 11: Linh kiện điện tử cơ bản.
1.4 Phương pháp nghiên cứu:
- Khảo sát khả năng, tâm lí của học sinh khi học tập môn học nói chung
và nội dung Kỹ thuật điện tử nói riêng
- Tìm hiểu điều kiện cơ sở vật chất và phương tiện kỹ thuật điện tử hiện
có của nhà trường đáp ứng nhu cầu giảng dạy bộ môn trong nhà trường
- Thu thập tài liệu tham khảo và nghiên cứu tài liệu có liên quan đến đề tài
- Trao đổi ý kiến với các đồng nghiệp để viết đề tài
1.5 Thời gian nghiên cứu:
- Từ đầu 9 năm 2020 đến hết tháng 05 năm 2021
2 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Cơ sở lý luận.
Hiện nay trên thực tế, mạch điện tử và linh kiện điện tử đã thay đổi rất nhiều, việc các nhà nghiên cứu và thiết kế đã cho ra những thiết bị phục vụ tối
đa cho tất cả các ngành nghề theo xu thế phát triển của xã hội Vì vậy các lựa chọn để lắp ráp mạch điện là tối ưu, đáp ứng được tất cả các nhu cầu mà con người đang được hưởng thụ, hướng tới Công nghệ phát triển như vũ bão
Tuy nhiên với thời lượng chương trình có giới hạn và đối tượng là học sinh phổ thông tôi đã lựa chọn những linh kiện thông dụng, cơ bản và cấp thiết
để đưa vào giảng dạy, ngoài ra loại bỏ một số linh kiện đã lạc hậu và không được sử dụng hiện nay Vì vậy, về nội dung chương trình đảm bảo về thời gian, đảm bảo về kiến thức mà không quá tải về nội dung
2.2 Cơ sở thực tiễn.
Thực tế mạch điện tử và linh kiện điện tử đã thay đổi rất nhiều theo xu thế phát triển của công nghệ, giảm giá thành, hiệu quả và tính ứng dụng cao Vì vậy linh kiện điện tử cũng không ngừng thay đổi để đáp ứng được mạch điện Các nhà sản xuất đã sử dụng nhiều loại linh kiện mới để thiết kế mạch điện mới phục
vụ tối đa cho nhu cầu phát triển của xã hội trong nhiều lĩnh vực khác nhau
2.3 Vấn đề cơ bản để có thể dạy tốt về các linh kiện điện tử cơ bản trong chương trình dạy nghề môn Kỹ thuật điện tử của Trung tâm Giáo dục Kỹ thuật Tổng hợp
Thực trạng của việc truyền đạt của thầy và tiếp thu của trò về kiến thức linh kiện điện tử cơ bản mới thuộc chương trình dạy môn kỹ thuật điện tử:
Kiến thức Kỹ thuật điện tử nói chung và linh kiện điện tử nói riêng là
Trang 5phần kiến thức khó không chỉ đối với môn nghề phổ thông mà khó cả đối với môn Vật lí Bởi môn học đã đóng khung nhiều năm với các loại vật liệu cơ bản
cũ, nếu nhìn vào bo mạch cũ thì học sinh đọc được toàn bộ linh kiện lắp trên bảng mạch, nhưng khi nhìn vào bo mạch mới có rất nhiều loại linh kiện mà học sinh chưa được tham khảo qua thì các em sẽ thiếu tự tin trong các học phần kế tiếp Nội dung kiến thức sẽ được tăng thêm và lược bỏ bớt những linh kiện lắp cho thiết bị lạc hậu trong chương trình dạy nghề phổ thông lớp 11
Đề tài “Điều chỉnh nội dung chương trình phần 1 - Bổ sung linh kiện
điện tử cơ bản“ thuộc chương trình môn nghề phổ thông lớp 11 mà tôi đã
nghiên cứu năm học 2020 - 2021, tôi chọn viết đề tài về điều chỉnh thêm linh kiện mới 4.0 và lược bỏ linh kiện không sử dụng trong chương trình nghề phổ thông với hy vọng đuổi kịp sự phát triển của khoa học kỹ thuật, để nội dung môn học Kỹ thuật điện tử đạt hiệu quả cao, tiến tới thay đổi toàn diện giáo trình phù hợp với công nghệ mới thực tế hơn trong đời sống, có thể áp dụng được trong giảng dạy tại Trung tâm Giáo dục Kỹ thuật Tổng hợp - Hướng nghiệp Thanh Hóa
Xuyên suốt nội dung Kỹ thuật điện tử, tôi đã thử nghiệm điều chỉnh nội dung kiến thức mới về linh kiện điện tử mà các em đã được học Trong bài 4:
“Cuộn cảm, Máy biến áp” tôi đã điều chỉnh nội dung: lược bỏ biến áp Đảo pha, xuất âm, trung tần, tăng thêm thời lượng về biến áp xung “Biến áp có lõi ferit”
Đó là một phần không thể thiếu được của bộ nguồn xung vì hiện giờ nguồn xung
đã và đang chiếm 98% thay thế gần như là toàn bộ biến áp nguồn dùng lõi sắt từ
cổ điển Mặt khác tôi còn tham vọng đề tài tiếp theo sẽ đưa bộ nguồn xung vào giảng dạy phần 2 và 3 vì nó rất cơ bản và phù hợp với sự phát triển lâu dài, xu thế triển vọng của thế giới trong nhiều năm tới Bước đầu điều chỉnh đã thu được kết quả rất tốt Cụ thể là khi dạy Bài 10: “Thyrito, triac”, tôi đã mạnh dạn cắt bỏ Thyrito vì lý do nó là công tắc điện tử một chiều được ứng dụng rất ít, gần như không sử dụng trong khi đó rất nhiều linh kiện đặc biệt và vô cùng thông dụng hiện nay không hề được nhắc tới ví dụ: Transistor hiệu ứng trường
(Field-effect Transistor - FET), được sử dụng nhân tố chính trong bộ nguồn
xung 95% thay thế toàn bộ cho Transistos lưỡng cực Transistor cổng cách điện (isolated gate bi-polar transistor - IGBT) đây là linh kiện kết hợp cả ưu điểm của
2 loại trên có công suất rất lớn và được lắp rất nhiều trong các bộ nguồn có công suất lớn, ngoài ra Triac, Photo quang, thạch anh, zole là những linh kiện hết sức
cơ bản mà bất cứ người nào học chương trình điện tử cần phải biết Linh kiện điện tử vẫn còn nhiều tuy nhiên do chương trình thời gian có hạn và ứng dụng của những linh kiện còn thiếu không cao, nên các em học lên cao như trung học nghề, cao đẳng và hơn nữa thì sẽ nghiên cứu sau Do vậy, bài 10 có thể đặt tên mới là “Một số linh kiện đặc biệt” thay cho tên cũ “thyristor, triac” Khi tôi áp dụng giảng dạy bài này tôi nhận thấy sự thay đổi rõ ở học sinh là khi các em nhìn vào bo mạch điện tử của nhiều thiết bị các em đã nhận biết được 99% linh kiện được lắp trên bo
Có được sự bổ sung linh kiện trên, đề tài tiếp theo tôi sẽ điều chỉnh thay đổi nội dung các thiết bị được học trong chương trình như khối nguồn xung, MP3, MP4, Bluetooth cho phù hợp với công nghệ mới, sát thực với đời sống
Trang 6hiện tại Bản thân tôi cũng không ngừng nghiên cứu, đúc rút kinh nghiệm để đổi mới phương pháp giảng dạy phân môn Kỹ thuật điện tử trong chương trình môn học dạy nghề hướng nghiệp lớp 11
Với kiến thức về các linh kiện điện tử của giáo án cũ gồm: Điện trở, tụ điện, cuộn cảm, biến áp, loa, micro, diode, tranzitor, triac, thyristor, ic đóng khung cho phần 1 “Linh kiện điện tử cơ bản” gồm 11 bài Khi đổi mới, thời lượng không thay đổi, kiến thức tăng lên, đặc biệt đúng với xu thế phát triển của ngành nghề
Với đề tài mới về “Điều chỉnh nội dung chương trình phần 1 - Linh
kiện điện tử cơ bản” tiến tới năm học 2022 - 2023 tôi sẽ tiếp tục thực hiện đề
tài, sáng kiến kinh nghiệm “Thay đổi Phần 2, 3 mạch điện điện tử cơ bản sát
thực với cuộc sống trong chương trình dạy nghề hướng nghiệp lớp 11”
Vậy vấn đề cơ bản là gì?
* Về kiến thức:
Để giảng cho học sinh hiểu các linh kiện cơ bản thịnh hành hơn và có kiến thức cơ sở vững chắc, giáo viên cần nghiên cứu, nắm vững bản chất linh kiện mới, ký hiệu mới, linh kiện nào có xu thế được sử dụng nhiều, các loại tranzitor,
LK đặc biệt
Do điều kiện thời lượng của môn học dành cho nội dung lí thuyết của chương này rất ngắn nên giáo viên cần có cách nào đó chèn và lược bỏ linh kiện, giúp học sinh nắm được một cách dễ dàng về nguyên lí, cấu tạo của linh kiện mới Ngoài ra giáo viên cần nêu được công dụng của vật liệu linh kiện mới ứng dụng được vào mạch điện nào, thực tế đời sống hiện tại hàng ngày để các em dể khắc sâu, nhớ lâu các linh kiện đặc biệt
* Về phương tiện giảng dạy:
Để giảng dạy đạt hiệu quả cao và đảm bảo giảm tải cho học sinh khi tiếp thu bài về các linh kiện điện tử, phương tiện dạy học tốt nhất đó là phương tiện trình chiếu, mô phỏng Nếu thiếu phương tiện trình chiếu, mô phỏng thì học sinh
sẽ khó khăn khi tìm hiểu hoạt động của của linh kiện, GV phải khai thác nhiều đến kiến thức mới tìm hiểu tài liệu mới thì HS mới có thể hiểu bài
2.4 Cấu trúc điều chỉnh nội dung chương trình phần I: Các linh kiện điện
tử cơ bản đang giảng dạy tại trung tâm Giáo dục Kỹ thuật Tổng hợp Thanh Hóa.
Nội dung điều chỉnh ở hai bài:
Bài 4: “Cuộn cảm, máy biến áp”: Nội dung điều chỉnh như sau:
Loại bỏ biến áp đảo pha, biến áp xuất âm vì 2 loại biến áp này trong khoảng 10 năm trở lại đây hoặc hơn nữa không được sử dụng vì quá tốn kém và lạc hậu Ngoài ra biến áp trung tần hoàn toàn được thay thế từ lâu bởi thạch anh cho ta giá thành rẻ và hiệu suất cao hơn nhiều
Phần cuộn cảm và biến áp nguồn (Lõi sắt từ) được giữ nguyên Tăng cường thời lượng và giới thiệu trọng tâm vào biến áp xung
- Biến áp xung là gì? Nguyên lý tương tự như biến áp nguồn dùng lõi sắt
từ nhưng nó làm việc ở tần số cao, kết hợp với mạch điện tử để tạo ra nguồn điện ổn định, gọn nhẹ, rẻ tiền đặc biệt làm việc điện áp vào dãi rộng từ 90V đến 260V Gần như hoàn toàn thay thế biến áp nguồn lõi sắt từ vì có quá nhiều ưu
Trang 7điểm vượt trội.
Vậy để biến áp xung hoạt đông được yêu cầu nó phải kết hợp với mạch điện tử để tạo ra tần số cao từ 10KHZ đến 30KHZ tùy nhà thiết kế
Đó là một quá trình từ nguồn điện xoay chiều 90 đến 260V được thực hiện chỉnh lưu, lọc đi qua sơ cấp biến áp đến công tắc điện tử đóng ngắt ở tần số cao 10.000 lần đến 30.000 lần/1 giây Lúc này tại sơ cấp biến áp ta thoải mái lựa chọn nguồn ra thực hiện chỉnh lưu, lọc lấy nguồn cho tải tiêu thụ
- Cấu tạo biến áp xung
Gồm phần lõi làm bằng ferit và cuộn dây, thông thường số vòng dây là rất
ít, có hệ số vòng/voil đều được thiết kế giống nhau ở tất cả các biến áp chúng không phụ thuộc vào hình dạng, kích thước máy biến áp (Thứ cấp thường 1 vòng sau chỉnh lưu ra được khoảng 3V)
Đây chính là linh kiện quan trọng nhất của toàn bộ bảng mạch Nó có cấu tạo tương tự như các biến áp thông thường bao gồm các cuộn dây cuộn có lõi từ Điểm khác biệt nằm ở chỗ biến áp xung sử dụng lõi ferit thay vì lõi thép kĩ thuật điện Sự cải tiến này giúp cho biến áp xung có công suất hoạt động cao hơn loại biến áp bình thường rất nhiều Không chỉ vậy, linh kiện này còn có khả năng hoạt động ổn định ở dải tần cao mà không gặp bất cứ vấn đề gì cả
- Nguyên lý làm việc.
Cơ bản thì các loại biến xung có hoạt đông tương đối với biến áp sắt từ chỉ có khác dòng xung có tần số cao Thông thường độ dài xung vào khoảng 0.1μS ngắn hơn so với chu kỳ điện lưới hàng triệu lần
- Sơ đồ khối nguồn sử dụng biến áp xung.
Trang 8Để biến áp xung hoạt động ổn định và có điện áp đầu ra thì yều cầu biến
áp kết hợp với các linh kiện vệ tinh phải đồng bộ và có độ chính xác cao
Chi tiết sơ đồ khối, nguyên lý hoạt động sẽ được học cụ thể phần 2, 3 Trong chương trình dạy nghề phổ thông lớp 11 điều chỉnh lần kế tiếp
Nội dung bài 10: Điều chỉnh cụ thể như sau:
“Thyristor và triac” được thay thế vào “Bài 10: Linh kiện điện tử đặc biệt”
Tại sao bài 10 lại được đổi tên thành “Linh kiện điện tử đặc biệt” vì
những linh kiện này đang rất phổ thông hiện hành theo xu hướng phát triển mới, tính ưu việt vượt trội so với linh kiện trong chương trình cũ và hiện tại nó dần thay thế và đảm nhận vào các vị trí quan trọng của mạch điện, là linh kiện rất cơ bản, đó là phần thiếu của giáo trình dạy nghề phổ thông lớp 11 Vì thời lượng chương trình giới hạn nên tác giả chỉ mới chèn thêm mang tính chất giới thiệu tính năng, cấu trúc và cách sử dụng của linh kiện mới Quá trình thử nghiệm này
đã rất thành công
Phần điều chỉnh Thyristor rất ít được sử dụng nên loại bỏ còn Triac rất phổ thông nên được giữ lại và đi sâu hơn đưa vào một phần của bài giảng mới
Những linh kiện đặc biệt sau được đưa vào bài đó là Transistor hiệu
ứng trường (Field-effect Transistor - FET), được sử dụng như nhân tố chính
trong bộ nguồn xung 95% thay thế toàn bộ cho Transistos lưỡng cực Transistor
cổng cách điện (isolated gate bi-polar transistor - IGBT), đây là linh kiện kết
hợp cả ưu điểm của 2 loại trên có công suất rất lớn và được lắp rất nhiều trong các bộ nguồn có công suất lớn, ngoài ra Triac, Photo quang, thạch anh, zole là những linh kiện rất thông dụng được sử dụng nhiều trong mạch điện dân dụng
Trang 9Transistor hiệu ứng trường (Field-effect Transistor - FET)
Transistor hiệu ứng trường là loại transistor được cải tiến hơn so với
những loại transistor thông thường (Transistor lưỡng cực) Vì vậy nên nó được
sử dụng phổ biến trong rất nhiều mạch điện tử hiện nay
Transistor hiệu ứng trường có cấu tạo gồm một thiết bị bán dẫn có ba cực
(Cực máng, nguồn và cổng) với một dòng sóng mang dẫn truyền trong đó (Dòng sóng mang là electron đối với trường hợp FET kênh N còn đối với trường hợp FET kênh P thì dòng sóng mang là lỗ trống)
FET được chia ra thành 2 loại là transistor trường JFET và transistor
trường MOSFET
– JFET (Junction Field Effect Transistor) hay còn được gọi là FET nối:
Nó là loại transistor điều khiển bằng tiếp xúc P – N
cực cửa cách điện bằng oxit Trong đó, MOSFET còn được chia ra thành DE-MOSFET (DE-MOSFET kênh sẵn) và E-DE-MOSFET (DE-MOSFET kênh cảm ứng)
Ưu, nhược điểm của transistor hiệu ứng trường
Ưu điểm
– FET có kết cấu điện đơn cực do dòng điện đi qua transistor chỉ có một loại hạt dẫn chiếm đa số tạo nên
– Tiếng ồn mà FET phát ra nhỏ hơn so với transistor lưỡng cực
– Trở kháng vào của FET rất cao
– Bởi transistor hiệu ứng trường không bù điện áp tại dòng ID = 0 nên nó ngắt điện tốt
– Khả năng ổn định nhiệt cao
– Tần số làm việc lớn
Nhược điểm
So với transistor lưỡng cực thì FET có nhược điểm lớn nhất là hệ số khuếch đại thấp hơn
Transistor cổng cách điện (isolated gate bi-polar transistor - IGBT)
IGBT (viết tắt của cụm từ tiếng anh Insulated Gate Bipolar Transistor) là Transistor có cực điều khiển cách ly là loại linh kiện bán dẫn công suất 3 cực IGBT kết hợp khả năng đóng cắt nhanh của MOSFET và có khả năng chịu tải
lớn của Transistor thông thường IGBT cũng là phần tử được điều khiển bằng
Trang 10điện áp, do đó công suất điều khiển yêu cầu sẽ cực bé.
IGBT là loại van với công suất tuyệt vời Khác với Thysistor, IGBT cho
phép bạn đóng cắt nhanh chóng bằng cách đặt điện áp điều khiển lên hai cực G
và E Điện áp ra bạn đo được trên van rất đồng dạng với điện áp điều khiển
IGBT thường sử dụng trong các mạch biến tần hay những bộ băm xung áp một
chiều Driver của IGBT cũng sẵn có ở Việt Nam, tuy nhiên giá cả thì hơi cao Hiện nay, với những ưu thế nổi trội, công nghệ IGBT được ứng dụng hầu hết ở
các thiết bị máy hàn điện tử, biến tần, Servo Drive…
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của IGBT
Về cấu trúc bán dẫn, IGBT gần giống với MOSFET, điểm khác nhau là
nó có thêm lớp nối với Collector tạo nên cấu trúc bán dẫn p-n-p giữa Emiter (tương tự với cực gốc) với Collector (tương tự cực máng), mà không là n-n như
ở MOSFET Vì thế có thể coi IGBT tương đương với Transistor p-n-p với dòng
base được điều khiển bằng một MOSFET
Dưới tác dụng của áp điều khiển Uge>0, kênh dẫn với những hạt mang điện là những điện tử được hình thành, giống với cấu trúc MOSFET.Các điện tử
di chuyển về phía Collector vượt qua lớp tiếp giáp n-p như ở cấu trúc giữa base, Collector ở Transistor thường, và tạo nên dòng Collector
Ưu nhược điểm của IGBT
Ngày nay, IGBT được hy vọng sẽ dần dần sẽ thay thế tất cả các loại khóa còn lại Bên cạnh các ưu điểm vượt trội thì vẫn còn một vài các hạn chế nhất định
Ưu điểm:
– Cho phép việc đóng cắt dễ dàng, chức năng điều khiển nhanh chóng – Chịu áp lớn hơn MOS, thường là 600V tới 1.5kV, một số loại lớn hơn thì hơi đặc biệt
– Tải dòng lớn, cỡ xấp xỉ 1KA Sụt áp bé và điều khiển bằng áp
Nhược điểm:
