Đang tải... (xem toàn văn)
Điện năng là một nguồn năng lượng chiếm vị trí quan trọng trong đời sống sản suất. Năng lượng này hầu như là năng lượng điện xoay chiều. Trong khi đó năng lượng điện một chiều không kém phần quan trọng như: + Truyền điện cho động cơ điện một chiều + Cung cấp cho các mạch điện tử, sạc acquy.. Vì vậy, cần biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành năng lượng điện một chiều, để làm được điều này, ta dùng các bộ chỉnh lưu. Chỉnh lưu là biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều, nghĩa là biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều trên tải. Sự biến đổi đó được thực hiện nhờ các thiết bị bán dẫn. Chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều nhất định như: Diod, Tiristor… Có 2 loại chỉnh lưu: + Chỉnh lưu không điều khiển (Diod) : Không thay đổi được điện áp trên tải. + Chỉnh lưu có điều khiển (Tiristor) : Thay đổi được điện áp trên tải. Ở đây, ta chỉ xét về bộ chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển và và mạch điều khiển bộ chỉnh lưu này. Với những ứng dụng hết sức phổ biến trên, đồ án môn học mạch điện tử này là một bài kiểm tra khảo sát kiến thức về môn học của mỗi sinh viên và cũng là điều kiện để sinh viên ngành tự động hóa tự tìm hiểu và nghiên cứu kiến thức về môn học cũng như ngành nghề mình đang theo học. Là sinh viên năm thứ hai của ngành tự động hóa, mới bắt đầu làm quen với những kiến thức chuyên ngành, chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên trong đồ án còn nhiều thiếu sót, mong nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn cảu các thầy cô. Qua đồ án môn học này, chúng em đã hiểu được thêm được rất nhiều kiến thức về bộ môn này cũng như hiểu thêm được kiến thức chuyên ngành tự động hóa của mình Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Trần Thái Anh Âu đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này. Xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, tháng 5 năm 2016 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG 1. Mục tiêu: 1.1.1.1. Mục tiêu chung: Sinh viên nắm được quy trình thiết kế mạch điện tử ứng dụng. Sinh viên rèn luyện kỹ năng phân tích, thiết kế, thi công mạch điện tử. 1.2. Mục tiêu cụ thể: Kiến thức: nắm vững nguyên lý hoạt động của mạch dao động Kỹ năng: phân tích và thiết kế mạch, mô phỏng mạch bằng các phần miềm mô phỏng, xây dựng mạch phần cứng. Thái độ: lên lớp đúng giờ, hoàn thành các phần đồ án đúng giờ, có thái độ tích cực chủ động và tinh thần hợp tác khi làm việc nhóm. 2. Nội dung đồ án: “Thiết kế mạch điều khiển chỉnh lưu cầu 1 pha” Sản phẩm của đồ án bao gồm bản thuyết minh và mạch thực tế. Bản thuyết minh gồm các phần sau: Chương I: Nguyên lý hoạt động của mạch và thiết kế mạch. Chương II: Tính chọn linh kiện. Chương III:Mô phỏng mạch. Chương IV: Chế tạo mạch thực tế. . Tài liệu tham khảo: Mạch điện tử. (Trương Văn Tám). Tính toán thiết kế thiết bị điện tử công suất (Trần Văn Thịnh). Điện tử công suất. (Lê Văn Doanh). Giáo trình mạch điện tử (Lê Quốc Huy). Họ và tên SV: Trần Quang Hiệu Lớp : 14TDH1 Kiểm tra tiến độ thực hiện đồ án của sinh viên: Đà Nẵng, ngày….tháng….năm 2016 Giáo viên hướng dẫn ThS. Trần Thái Anh Âu MỤC LỤC Trang. CHƯƠNG I: Nguyên lý làm việc của mạch và thiết kế mạch. 5 1. Mạch chỉnh lưu cầu một pha. 5 2. Mạch điều khiển thẳng đứng tuyến tính. 10 CHƯƠNG II: Tính chọn linh kiện. 33 1. Tính chọn biến áp xung. 33 2. Tính chọn tầng khuếch đại cuối cùng. 35 3. Chọn cổng AND. 36 4. Chọn tụ C3 vả R9. 37 5. Tính chọn bộ tạo xung chùm. 37 6. Tính chọn khâu so sánh. 38 7. Tính chọn khâu đồng pha. 39
Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu ĐỒ ÁN MẠCH ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU MẠCH ĐIỀU KHIỂN THẲNG ĐỨNG TUYẾN TÍNH SỬ DỤNG TRONG VIỆC ĐIỀU KHIỂN MẠCH CHỈNH LƯU CẦU LỜI NÓI ĐẦU Trang Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Điện nguồn lượng chiếm vị trí quan trọng đời sống sản suất Năng lượng lượng điện xoay chiều Trong lượng điện chiều không phần quan trọng như: + Truyền điện cho động điện chiều + Cung cấp cho mạch điện tử, sạc acquy Vì vậy, cần biến đổi lượng điện xoay chiều thành lượng điện chiều, để làm điều này, ta dùng chỉnh lưu Chỉnh lưu biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp chiều, nghĩa biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều tải Sự biến đổi thực nhờ thiết bị bán dẫn Chỉ cho dòng điện qua theo chiều định như: Diod, Tiristor… Có loại chỉnh lưu: + Chỉnh lưu không điều khiển (Diod) : Không thay đổi điện áp tải + Chỉnh lưu có điều khiển (Tiristor) : Thay đổi điện áp tải Ở đây, ta xét chỉnh lưu cầu pha có điều khiển và mạch điều khiển chỉnh lưu Với ứng dụng phổ biến trên, đồ án môn học mạch điện tử kiểm tra khảo sát kiến thức môn học sinh viên điều kiện để sinh viên ngành tự động hóa tự tìm hiểu nghiên cứu kiến thức môn học ngành nghề theo học Là sinh viên năm thứ hai ngành tự động hóa, bắt đầu làm quen với kiến thức chuyên ngành, chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên đồ án nhiều thiếu sót, mong nhận giúp đỡ, hướng dẫn cảu thầy cô Qua đồ án môn học này, chúng em hiểu thêm nhiều kiến thức môn hiểu thêm kiến thức chuyên ngành tự động hóa Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Trần Thái Anh Âu nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng năm 2016 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG Mục tiêu: 1.1.1.1 Mục tiêu chung: Trang Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu - Sinh viên nắm quy trình thiết kế mạch điện tử ứng dụng - Sinh viên rèn luyện kỹ phân tích, thiết kế, thi công mạch điện tử 1.2 Mục tiêu cụ thể: - Kiến thức: nắm vững nguyên lý hoạt động mạch dao động - Kỹ năng: phân tích thiết kế mạch, mô mạch phần miềm mô phỏng, xây dựng mạch phần cứng - Thái độ: lên lớp giờ, hoàn thành phần đồ án giờ, có thái độ tích cực chủ động tinh thần hợp tác làm việc nhóm Nội dung đồ án: “Thiết kế mạch điều khiển chỉnh lưu cầu pha” Sản phẩm đồ án bao gồm thuyết minh mạch thực tế Bản thuyết minh gồm phần sau: Chương I: Nguyên lý hoạt động mạch thiết kế mạch Chương II: Tính chọn linh kiện Chương III:Mô mạch Chương IV: Chế tạo mạch thực tế Tài liệu tham khảo: Mạch điện tử (Trương Văn Tám) Tính toán thiết kế thiết bị điện tử công suất (Trần Văn Thịnh) Điện tử công suất (Lê Văn Doanh) Giáo trình mạch điện tử (Lê Quốc Huy) Họ tên SV: Trần Quang Hiệu Lớp : 14TDH1 Kiểm tra tiến độ thực đồ án sinh viên: Đà Nẵng, ngày….tháng….năm 2016 Giáo viên hướng dẫn ThS Trần Thái Anh Âu MỤC LỤC Trang Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Trang CHƯƠNG I: Nguyên lý làm việc mạch thiết kế mạch Mạch chỉnh lưu cầu pha Mạch điều khiển thẳng đứng tuyến tính 10 CHƯƠNG II: Tính chọn linh kiện 33 Tính chọn biến áp xung 33 Tính chọn tầng khuếch đại cuối 35 Chọn cổng AND 36 Chọn tụ C3 vả R9 37 Tính chọn tạo xung chùm 37 Tính chọn khâu so sánh 38 Tính chọn khâu đồng pha 39 CHƯƠNG III: Mô mạch 40 Khâu đồng pha 40 Khâu so sánh 41 Trang Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Mạch tạo xung chùm 42 Cổng AND khâu khuếch đại cuối 43 Mạch diều khiển hoàn chỉnh 44 CHƯƠNG IV: Chế tạo mạch thực tế Hình ảnh mô 3D mạch thực tế Hình ảnh mạch thực tế 46 46 47 CHƯƠNG I: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MẠCH MẠCH CHỈNH LƯU CẦU MỘT PHA: Ở ta xét mạch chỉnh lưu cầu pha đối xứng sử dụng thiristor 1.1.1 1.1.1 Sơ lược Thyristor: Cấu tạo: Trang Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Thyristor gồm bốn lớp bán dẫn P-N ghép xen kẽ nối ba chân: A : anode : cực dương K : Cathode : cực âm G : Gate : cực khiển (cực cổng) Thyristor xem tương đương hai BJT gồm BJT loại NPN BJT loại PNP ghép lại hình vẽ sau: 1.1.2 Nguyên lý hoạt động: + Trường hợp cực G để hở hay VG = OV Khi cực G VG = OV có nghĩa transistor T phân cực cực B nên T1 ngưng dẫn Khi T1 ngưng dẫn IB1 = 0, IC1 = T2 ngưng dẫn Như trường Trang Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu hợp Thyristor không dẫn điện được, dòng điện qua Thyristor I A = VAK ≈ VCC Tuy nhiên, tăng điện áp nguồn VCC lên mức đủ lớn điện áp VAK tăng theo đến điện ngập VBO (Beak over) điện áp VAK giảm xuống diode dòng điện IA tăng nhanh Lúc Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn điện, dòng điện ứng với lúc điện áp VAK giảm nhanh gọi dòng điện trì IH (Holding) Sau đặc tính Thyristor giống diode nắn điện Trường hợp đóng khóa K: VG = VDC – IGRG, lúc Thyristor dễ chuyển sang trạng thai dẫn điện Lúc transistor T1 phân cực cực B1 nên dòng điện IG IB1 làm T1 dẫn điện, cho IC1 dòng điện IB2 nên lúc I2 dẫn điện, cho dòng điện IC2 lại cung cấp ngược lại cho T1 IC2 = IB1 Nhờ mà Thyristor tự trì trạng thái dẫn mà không cần có dòng IG liên tục IC1 = IB2 ; IC2 = IB1 Theo nguyên lý dòng điện qua hai transistor khuếch đại lớn dần hai transistor chạy trạng thái bão hòa Khi điện áp V AK giảm nhỏ (≈ 0,7V) dòng điện qua Thyristor là: Thực nghiệm cho thấy dòng điện cung cấp cho cực G lớn áp ngập nhỏ tức Thyristor dễ dẫn điện + Trường hợp phân cực ngược Thyristor Phân cực ngược Thyristor nối A vào cực âm, K vào cực dương nguồn V CC Trường hợp giống diode bị phân cự ngược Thyristor không dẫn điện mà có dòng rỉ nhỏ qua Khi tăng điện áp ngược lên đủ lớn Thyristor bị đánh thủng dòng điện qua theo chiều ngược Điện áp ngược đủ để đánh thủng Thyristor V BR Thông thường trị số VBR VBO ngược dấu .1.3 Đặc tuyến: Trang Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu IG = ; IG2 > IG1 > IG 1.1.4 Các thông số kỹ thuật: - Dòng điện thuận cực đại: Đây trị số lớn dòng điện qua mà Thyristor chịu đựng liên tục, trị số Thyristor bị hư Khi Thyristor dẫn điện VAK khoảng 0,7V nên dòng điện thuận qua tính theo công thức: - Điện áp ngược cực đại: Đây điện áp ngược lớn đặt A K mà Thyristor chưa bị đánh thủng, vượt qua trị số Thyristor bị phá hủy Điện áp ngược cực đại Thyristor thường khoảng 100V đến 1000V - Dòng điện kích cực tiểu: IGmin : Để Thyristor dẫn điện trường hợp điện áp VAKthấp phải có dòng điện kích cho cực G Thyristor Dòng I Gmin trị số dòng kích nhỏ đủ để điều khiển Thyristor dẫn điện dòng I Gmin có trị số Trang Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu lớn hay nhỏ tùy thuộc công suất Thyristor, Thyristor có công suất lớn IGmin phải lớn Thông thường IGmin từ 1mA đến vài chục mA - Thời gian mở Thyristor: Là thời gian cần thiết hay độ rộng xung kích để Thyristor chuyển từ trạng thái ngưng sang trạng thái dẫn, thời gian mở khoảng vài micrô giây - Thời gian tắt: Theo nguyên lý Thyristor tự trì trạng thái dẫn điện sau kích Muốn Thyristor trạng thái dẫn chuyển sang trạng thái ngưng phải cho IG = cho điện áp VAK = để Thyristor tắt thời gian cho VAK = OV phải đủ dài, không V AK tăng lên cao lại Thyristor dẫn điện trở lại Thời gian tắt Thyristor khoảng vài chục micrô giây .2 Mạch chỉnh lưu cầu pha điều khiển đối xứng: Trong nửa chu kỳ đầu (UAB > 0), điện áp anod T1 dương (catod T2 âm), có xung điều khiển cho hai van T1, T2 đồng thời, van dẫn đặt điện áp lưới lên tải Điện áp tải chiều trùng với điện áp xoay chiều Đến nửa chu kỳ sau, điện áp đỏi dấu (UAB < 0), anod T3 dương catod cảu T4 âm, có xung điều khiển cho hai van T3, T4 đồng thời, van dẫn để đặt điện áp lưới lên tải Điện áp chiều tải trùng với nửa chu kỳ trước Trang Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Điện áp trước sau chỉnh lưu Việc điều khiển thời Thyristor T1, T2 T3, T4 thực nhiều cách .1 MẠCH ĐIỀU KHIỂN THẲNG ĐỨNG TUYẾN TÍNH: Nguyên lý điều khiển: Khi điện áp xoay chiều hình sin (Udf) đặt vào anod thyristor Để điều khiển góc mở α thyristor vùng điện áp dương anod, cần tạo điện áp tựa dạng tam giác (còn gọi điện áp cưa Urc) Dùng điện áp chiều Udk so sánh với điện áp tựa Tại thời điểm (t1, t4) điện ấp tựa điện áp điều khiển (Urc = Udk), vùng điện áp dương anod, phát xung điều khiển (Xdk) thyristor mở từ thời điểm có xung điều khiển (t1, t4) cuối bán kỳ (hoặc tới dòng điện 0) .2 Sơ đồ khối mạch điều khiển: Để thực ý đồ nêu phần nguyên lý điều khiển, mạch điều khiển bao gồ ba khâu bản: Trang 10 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Công suất tiêu tán colectơ : Nhiệt độ lớn mặt tiếp giáp : Dòng làm việc colectơ : PC = W ; T1 = 1500C ; IC3 = I1 = 50 mA ; I C 50 = =1 β 50 Dòng làm việc bazơ : IB3 = mA ; Ta thấy với loại thyristor chọn có công suất điều khiển bé : Udk = 1,4 (V), Idk = 150 mA = 0,15 A , nên dòng colectơ – bazơ tranzitor Tr3 bé , trường hợp ta không cần tranzitor Tr2 mà có công suất điều khiển tranzitor Chọn nguồn cấp cho máy biến áp xung : E = +12 V Với nguồn E = 12 V ta phải mắc thêm điện trở R10 nối tiếp với cực emitơ Tr3 E − U1 12 − 4, = = 156 I1 50.10−3 R10 = Ω ; Tất điôt mạch điều khiển dùng loại 1N4009 , có tham số : - Dòng điện định mức : Idm = 10 mA ; - Điện áp ngược lớn : UN = 25 V ; - Điện áp điốt mở thông : Um = V ; Chọn cổng AND : Ta chọn IC 74HC08 Mổi IC 74HC08 có cổng AND, ta cần sử dụng cổng Các thông số cổng IC 74HC08 : - Nguồn nuôi IC : Vcc = ÷ V , ta chọn Vcc = V ; - Nhiệt độ làm việc : tlv = - 400C ÷ 1250C ; 14 - Điện ứng với mức logic “1” : ÷ 4,5 V ; +Vcc áp13 12 11 10 - Dòng điện : I < mA ; - Công suất tiêu thụ : P = 2,5 nW/1 cổng ; AND AND AND AND Trang 36 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Chọn tụ C3 R9 : Điện trở R9 dùng để hạn chế dòng điện đưa vào bazơ tranzitor Tr3 Chon R9 thoả mãn điều kiện : R9 ≥ U 4,5 = = ( kΩ) I r 0, 5.10−3 ; Ta chọn R9 = kΩ ; Chọn C3.R9 = tx = 360 µs , suy C3 = C= 360.10−6 = 0, 04 ( µ F ) 9.103 tx R9 ; , chọn C3 = 0,04 µF Tính chọn tạo xung chùm : Mổi kênh điều khiển phải dùng bốn khếch đại thuật toán , ta chọn IC loại TL 084 hãng Texas Intruments chế tạo IC có khếch đại toán Các thông số TL 084 : - Điện áp nguồn nuôi : Vcc = ± 12 V ; - Hiệu điện hai đầu vào : U = ± 30 V ; - Nhiệt độ làm việc : t = - 25 ÷ 850C ; - Công suất tiêu thụ : P = 680 mW = 0,68 W ; - Tổng trở đầu vào : Rin = 106 MΩ ; - Dòng điện đầu : Ira = 30 pA ; Trang 37 Đồ án môn học: Mạch điện tử - Tốc độ biến thiên điện áp cho phép: GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu du dt = 13 V/µs; Trang 38 Đồ án môn học: Mạch điện tử + GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu _ + _ + + _ 11 _ Trang 39 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Sơ đồ chân IC TL084 Mạch tạo xung chùm có tần số f = 2.t x = 1,389 kHz , hay chu kỳ xung chùm : T = f = 719 µs ; R6 R7 Ta có : T = 2R8.C2.Ln( + ) ; Chọn R6 = R7 = 33 kΩ , T =2,2 R8.C2 = 719 µs ; Vậy ta có : R8.C2 = 327µs ; Chọn tụ C2 = 0,1 µF , có điện áp U = 16 V suy R8 = 3,27 Ω ; Để thuận tiện cho việc điều chỉnh lắp mạch , ta chọn R8 biến trở 4kΩ Tính chọn khâu so sánh : Khếch đại thuật toán chọn loại TL 084 UV 12 = IV 2.10 −3 Chọn R4 = R5 > = kΩ ; Trong nguồn nuôi Vcc = ± 12 V điện áp vào A3 UV ≈ 12 V Dòng điện vào hạn chế để Ilv < mA Do ta chọn R4 = R5 = 15 kΩ , dòng điện vào A3 : Ivmax = 12 15.10 = 0,8 mA ; Tính chọn khâu đồng pha : Điện áp tựa hình thành nạp tụ C1 Mặt khác để bảo đảm điện áp tựa có chu kỳ điện áp lưới tuyến tính số thời gian tụ nạp Tr = R3.C1 = 0,005 s Tr 0,005 = C1 0,1.10 −6 Chọn tụ C1 = 0,1 µF , điện trở R3 = = 50.103 Ω ; Vậy R3 = 50 kΩ ; Để thuận tiện cho việc điều chỉnh lắp ráp mạch , R3 thường chọn biến trở lớn Trang 40 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu 50 kΩ Chọn tranzitor Tr1 loại A1015 có thông số sau : - Tranzitor loại P-N-P , làm silic - Điện áp colectơ bazơ hở mạch emitơ : UCBO = 50 V ; - Điện áp emitơ bazơ hở mạch colectơ : UEBO = V; - Dòng điện lớn colectơ chịu đựng : ICmax = 150 mA ; - Nhiệt độ lớn mặt tiếp giáp : Tcp = 125 C ; - Hệ số khếch đại : β = 250 ; I C 100 = β 250 - Dòng điện làm việc cực đại bazơ : IB3 = = 50 mA ; Điện trở R2 để hạn chế dòng điện vào bazơ tranzitor Tr1 , chọn sau : U N max 12 = IB 0,4.10 −3 Chọn R2 cho R2 ≥ = 30 kΩ ; Chọn R2 = 30 kΩ ; Chọn điện áp xoay chiều đồng pha : UA = V ; Điện trở R1 để hạn chế dòng điện vào khếch đại thuật toán A1 , thường chọn R1 cho dòng vào khếch đại thuật toán IV < mA UA = I V 1.10 −3 Do : R1 ≥ Chọn R1 = 10 kΩ ; = kΩ ; CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG MẠCH Trong phần ta sử dụng phần mềm Proteus để mô mạch Khâu đồng pha: Trang 41 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Khâu so sánh: Trang 42 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Mạch tạo xung chùm: Trang 43 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Cổng AND khâu khuếch đại: Trang 44 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Mạch điều khiển hoàn chỉnh: Trang 45 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Trang 46 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Trang 47 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu CHƯƠNG IV: CHẾ TẠO MẠCH THỰC TẾ Hình ảnh mô 3D mạch thực tế: Trang 48 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Hình ảnh mạch thực tế: Trang 49 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Trang 50 [...]... Trang 32 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Sơ đồ một kênh điều khiển chỉnh lưu cầu ba pha được thiết kế theo sơ đồ Tính toán mạch điều khiển thường được tiến hành từ tầng khếch đại ngược trở lên Mạch điều khiển được tính xuất phát từ yêu cầu về xung mở thyristor Các thông số cơ bản để tính mạch điều khiển : + Điện áp điều khiển thyristor : Udk = 1,4 V ; + Dòng điện điều khiển. . .Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Nhiệm vụ các khâu trong sơ đồ khối như sau: - - Khâu đồng pha: có nhiệm vụ tạp điện áp tựa (điện áp răng cưa) Urc trùng pha với điện áp anod của Thyristor Khâu so sánh: nhậ tín hiều điện áp tựa và điện áp điều khiển, có nhiệm vụ so sánh điện áp tựa và điện áp điều khiển Udk, tìm thời điểm hai điện áp này bằng nhau (Urc... C xả, giảm dần cho đến khi Hay Suy ra: Và quá trình cứ thế lặp đi lặp lại tạo nên xung chùm ta cần tạo Từ các khâu đã giới thiệu ở trên ta có sơ đồ mạch điều khiển như sau: Trang 29 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Hoạt động của mạch điều khiển được giải thích như sau : Trang 30 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Điện áp vào tại điểm A (UA) có dạng hình... Mạch tích phân đảo: (Inverting Integator) Mạch vi phân đảo: (Inverting Differentiator) Trang 22 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu 4 Thiết kế sơ đồ nguyên l : 3.1 Khâu đồng pha: Một số loại sơ đồ khâu đồng pha thường gặp Khâu đồng pha dùng điốt và tụ điện: - Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện, số linh kiện ít Nhược điểm: chất lượn điện áp tự không tốt Khâu đồng pha dùng Transistor... đường thẳng lấy điện: Trang 13 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Ta xem mạch dùng transistor BJT NPN trong mô hình cực nền chung như sau: Để xác định điểm tỉnh điều hành Q và đường thẳng lấy điện một chiều, người ta thường dùng 3 bước: Đây là phương trình đường thẳng lấy điện một chiều (đường thẳng lấy điện tỉnh) Trên đặc tuyến ra, giao điểm của đường thẳng lấy điện với IE tương... chỉ mở trong thời khoảng thời gian nạp tụ, nên dòng điện hiệu dụng của chugs bè hơn rất nhiều lần Với những ưu nhược điểm như đã nêu, ta chọn sơ đồ khâu khuếch đại bằng Transistor mắc theo kiểu Darlington .3.4 Tạo xung chùm điều khiển: Trong phần này ta chọn bộ tạo xung chùm sử dụng KĐTT Giả s : Lúc này Trang 28 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Ta c : Tụ C được nạp, điện thế... ta được: Nếu Rf = Ri ta có Mạch cộng đảo: (Inverting Summing Amplifier) Các dòng điện chạy qua các điện trở l : Tổng các dòng điện này chay qua Rf và tạo thành nên ta c : Trang 21 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Trong đ : Nếu thì ta c : Tín hiệu ngõ ra bằng tổng các tín hiệu ngõ vào nhưng ngược pha ●Chú : là một điện thế bất kỳ có thể là một chiều hoặc xoay chiều Mạch tích... trong chuổi xung điều khiển , của mổi chu kỳ điện áp nguồn cấp , cho tới cuối bán kỳ điện áp dương anôt Hiện nay đã có nhiều hãng chế tạo các vi xử lý chuyên dụng để điều khiển các thyristor rất tiện lợi Tuy nhiên những linh kiện loại này chưa được phổ biến trên thị trường Trang 31 Đồ án môn học: Mạch điện tử GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Giản đồ các đường cong mạch điều khiển CHƯƠNG II: TÍNH CHỌN LINH... kiện ghép quang: Trang 23 Đồ án môn học: Mạch điện tử Khâu đồng pha dùng Transistor GVHD: Gv.ThS Trần Thái Anh Âu Khâu đồng pha dùng bộ ghép quang Hai loại khâu đồng pha này cho cùng dạng điện áp tự như sau: Hai loại khâu đồng pha này khắc phục được nhược điểm về dải điều chỉnh của khâu đồng pha dùng điốt và tụ điện nhưng chúng có chung nhược điểm là việc mở, khóa các Transistor trong vùng điện áp lân... thyristor : Idk = 150 mA : + Thời gian mở thyristor : tm = 180 µs ; + Độ rộng xung điều khiển : tx = 360 µs ; fx = 1 1 = = 1,389 KHz 2.t x 2.360.10−6 + Tần số xung điều khiển : + Độ mất đối xứng cho phép : ∆α = 40 ; + Điện áp nguồn nuôi mạch điều khiển : U = ± 12 V ; + Mức sụt biên độ xung : Sx = 0,15 : ; 1 Tính chọn biến áp xung : - Chọn vật liệu làm lõi sắt ferit HM Lõi có dạng hình xuyến làm việc trên