Đang tải... (xem toàn văn)
Mục Lục Chƣơng 1 : Giới thiệu chung về nghịch lƣu ............................................................. 3 1.1 Khái niệm , phân loại , ứng dụng của nghịch lƣu ......................................... 3 1.2.GIỚI THIỆU VỀ VAN MOSFET .................................................................... 3 1.3. Nghịch lƣu độc lập nguồn áp 3 pha sơ đồ cầu ...............................................11 CHƢƠNG 2:Tính toán và thiết kế mạch lực. ..........................................................21 2.1.Thiết kế mạch lực............................................................................................21 2.2.Tính chọn các phần tử trong mạch: ................................................................22 CHƢƠNG 3.THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN .....................................................26 3.1.Cấu trúc tổng quát của mạch điều khiển .........................................................26 3.2.Tính chọn các khâu trong mạch ......................................................................27 CHƢƠNG 4: MÔ PHỎNG MẠCH VÀ KẾT LUẬN. ............................................36 4.1.Khâu phát xung hình sin và khâu đồng bộ .....................................................36 4.2.Khâu răng cƣa .................................................................................................36 4.3.Khâu so sánh ...................................................................................................37 4.4.Khâu chia xung ...............................................................................................37 4.5.Khâu khuếch đại .............................................................................................37 4.6.Kết quả mô phỏng ...........................................................................................38
Đồ Án Điện Tử Công Suất Lời nói đầu Ngày với việc phát triển mạnh mẽ ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghiệp, đặc biệt công nghiệp điện - điện tử thiết bị điện tử có công suất lớn đƣợc chế tạo ngày nhiều Và đặc biệt ứng dụng vào ngành kinh tế quốc dân đời sống hàng ngày đƣợc phát triển mạnh mẽ Tuy nhiên để đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày nhiều phức tạp công nghiệp điện tử công suất phải nghiên cứu để tìm giải pháp tối ƣu Đặc biệt với chủ trƣơng công nghiệp hoá - đại hoá Nhà nƣớc, nhà máy, xí nghiệp cần phải thay đổi, nâng cao để đƣa công nghệ tự động điều khiển vào sản xuất Do đòi hỏi phải có thiết bị phƣơng pháp điều khiển an toàn, xác Đó nhiệm vụ điện tử công suất cần phải giải Để giải đƣợc vấn đề nƣớc ta cần phải có đội ngũ thiết kế điện tử công suất Là sinh viên ngành Tự Động Hóa, cần phải tự trang bị cho có trình độ tầm hiểu biết sâu rộng Chính đồ án môn học điện tử công suất yêu cầu cấp thiết cho sinh viên Tự Động Hóa Đó điều kiện sinh viên tự tìm hiểu nghiên cứu kiến thức điện tử công suất Mặc dù vậy, với sinh viên năm thứ ngồi ghế nhà trƣờng kinh nghiệm thực tế chƣa có nhiều, cần phải có hƣớng dẫn giúp đỡ thầy giáo Qua cho em đƣợc gửi lời cảm ơn tới cô Nguyễn Thị Điệp tận tình dẫn, giúp chúng em hoàn thành tốt đồ án môn học Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hƣng Lê Trà Giang Phạm Văn Lanh Phạm Thị Trà My Trang Đồ Án Điện Tử Công Suất Mục Lục Chƣơng : Giới thiệu chung nghịch lƣu .3 1.1 Khái niệm , phân loại , ứng dụng nghịch lƣu 1.2.GIỚI THIỆU VỀ VAN MOSFET 1.3 Nghịch lƣu độc lập nguồn áp pha sơ đồ cầu .11 CHƢƠNG 2:Tính toán thiết kế mạch lực 21 2.1.Thiết kế mạch lực 21 2.2.Tính chọn phần tử mạch: 22 CHƢƠNG 3.THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN .26 3.1.Cấu trúc tổng quát mạch điều khiển .26 3.2.Tính chọn khâu mạch 27 CHƢƠNG 4: MÔ PHỎNG MẠCH VÀ KẾT LUẬN 36 4.1.Khâu phát xung hình sin khâu đồng .36 4.2.Khâu cƣa 36 4.3.Khâu so sánh 37 4.4.Khâu chia xung .37 4.5.Khâu khuếch đại .37 4.6.Kết mô 38 Trang Đồ Án Điện Tử Công Suất Chƣơng : Giới thiệu chung nghịch lƣu 1.1 a Khái niệm , phân loại , ứng dụng nghịch lƣu Khái niệm Nghịch lƣu thiết bị điện biến đổi dòng điện chiều sang lƣợng điện xoay chiều Nghịch lƣu độc lập thiết bị biến đổi dòng điện chiều thành dòng điện xoay chiều với tần số thay đổi đƣợc làm việc với phụ tải độc lập Nguồn chiều thông thƣờng điện áp chỉnh lƣu, ác quy nguồn chiều độc lập khác b Phân loại Ngƣời ta thƣờng phân loại nghịch lƣu theo sơ đồ nhƣ : + Nghịch lƣu pha : cầu pha, sơ đồ hình tia… + Nghịch lƣu pha : sơ đồ hình tia pha, sơ đồ hình cầu pha… Cũng phân loại chúng theo trình điện từ xảy nghịch lƣu nhƣ : + Nghịch lƣu dòng : cho phép biến nguồn dòng chiều thành nguồn dòng xoay chiều + Nghịch lƣu độc lập nguồn áp : cho phép biến đổi nguồn áp chiều E thành nguồn điện áp xoay chiều có tính chất nhƣ điện áp lƣới: trạng thái không tải cho phép trạng thái ngắn mạch tải cố + Nghịch lƣu cộng hƣởng song song : có đặc điểm hoạt động hình thành mạch vòng dao động cộng hƣởng RLC c Ứng dụng nghịch lƣu Ƣng dụng nghịch lƣu rộng rãi công nghiệp hay điều khiển hệ thống điện nhƣ cung cấp điện, hệ truyền động xoay chiều , truyền tải điện năng, hay luyện kim… 1.2.GIỚI THIỆU VỀ VAN MOSFET (Metal Oxid Semiconductor Field Effect Transistor) Trang Đồ Án Điện Tử Công Suất a Cấu tạo, ký hiệu Khác với cấu trúc BJT, MOSFET có cấu trúc bán dẫn cho phép điều khiển điện áp với dòng điện điều khiển cực nhỏ Hình 1.1 thể cấu trúc bán dẫn ký hiệu MOSFET kênh dẫn kiểu n Trong G cực điều khiển đƣợc cách ly hoàn toán với cấu trúc bán dẫn lại bở lớp điện môi cực mỏng nhƣng có độ cách điện cực lớn đioxit-silic (SiO2) Hai cực lại cực gốc (S) cực máng (D) Cực máng cực đón hạt mang điện Nếu kênh dẫn n hạt mang điện điện tử (electron), cực tính điện áp cực máng dƣơng so với cực gốc Trên ký hiệu phần tử, phần chấm gạch D S điều kiện bình thƣờng kênh dẫn thực nối D S Cấu trúc bán dẫn MOSFET kênh dẫn kiểu p tƣơng tự nhƣng lớp bán dẫn có kiểu dẫn điện ngƣợc lại Tuy nhiên đa số MOSFET công suất loại có kênh dẫn kiểu n Hình1.1 MOSFET (kênh dẫn n): a) Cấu trúc bán dẫn; b) Ký hiệu Trang Đồ Án Điện Tử Công Suất b Nguyên lý làm việc: Hình 1.2 mô tả tạo thành kênh dẫn cấu trúc bán dẫn MOSFET Trong chế độ làm việc bình thƣờng UDS > Giả sử điện áp cực điều khiển cực gốc không, UDS = 0, kênh dẫn hoàn toàn không xuất Giữa cực gốc cực máng tiếp giáp p-n- phân cực ngƣợc Điện áp UDS hoàn toàn rơi vùng nghèo tiếp giáp (hình 1.2a) Nếu điện áp điều khiển âm, UGS < 0, vùng bề mặt giáp cực điều khiển tích tụ lỗ (p), dòng điện cực gốc cực máng xuất Khi điện áp điều khiển dƣơng, UGS > 0, đủ lớn, bề mặt tiếp giáp cực điều khiển tích tụ điện tử, kênh dẫn thực hình thành (hình 1.2b) Nhƣ cấu trúc bán dẫn MOSFET, phần tử mang điện điện tử, giống nhƣ lớp n tạo nên cực máng, nên MOSFET đƣợc gọi phần tử với hạt mang điện bản, khác với cấu trúc BJT, IGBT, thyristor phần tử với hạt mang điện phi Dòng điện cực gốc cực máng phụ thuộc cực máng phụ thuộc vào điện áp UDS Từ cấu trúc bán dẫn MOSFET (hình 1.2c), thấy cực máng cực gốc tồn tiếp giáp p-n-, tƣơng đƣơng với điôt ngƣợc nối D S Trong sơ đồ biến đổi, để trao đổi lƣợng tải nguồn thƣờng cần có điôt ngƣợc mắc song song với van bán dẫn Nhƣ ƣu điểm MOSFET có sẵn điôt nội nhƣ Mạch Driver trình mở Mosfet đƣợc thể đồ thị sau: Trang Đồ Án Điện Tử Công Suất Hình 1.2: tạo thành kênh dẫn c.Quá trình mở van Khi cấp vào cực G (Gate) Mosfet điện áp thông qua Hình 1.3 :quá trình mở Mosfet Giai đoạn thứ nhất: Điện dung đầu vào Mosfet đƣợc nạp từ điện áp 0V đến giá trị UTH, suốt trình hầu hết dòng điện vào cực G đƣợc nạp cho tụ CGS, lƣợng nhỏ nạp cho tụ CGD Quá trình đƣợc gọi trình mở trễ dòng ID điện áp cực D (Drain) không đổi Sau cực G Trang Đồ Án Điện Tử Công Suất đƣợc nạp tới giá trị điện áp giữ mẫu UTH, mosfet sẵn sàng để dẫn dòng điện Giai đoạn thứ hai: Điện áp cực G tiếp tục tăng từ UTH đến giá trị UMiiier trình tăng cách tuyến tính; dòng điện ID tăng tỉ lệ với điện áp cực G điện áp hai cực UDS giữ nguyên giá trị Giai đoạn thứ ba: Điện áp cực G giữ nguyên mức điện áp Miller V GSMiller điện áp cực D bắt đầu giảm Dòng điện ID Mosfet giữ nguyên giá trị định Giai đoạn thứ tƣ: Đây giai đoạn Mosfet dẫn bão hòa cấp điện áp cao UDRV (giá trị UDVR nằm khoảng 10 : 20V ) vào cực G Mosfet Giá trị cuối VGS định điện trở RDS(ON) van trình mở Do giai đoạn thứ tƣ điện áp cực Gate tăng từ giá trị UMiller đến giá trị mạch Driver UDRV Trong điện áp cực D, S (UDS) giảm mạnh gần giá trị 0V, dòng điện ID giữ không đổi c Quá trình khóa van Hình 1.4 : Quá trình khóa Mosfet Trang Đồ Án Điện Tử Công Suất Quá trình khóa mosfet đƣợc chia làm bốn giai đoạn : Giai đoạn thứ nhất: Là trình xả điện tích tụ CGS DS từ giá trị ban đầu đến giá trị miller, điện áp cực D Mosfet bắt đầu tăng dần nhƣng nhỏ, dòng điện cực D ( ID) không đổi Giai đoạn thứ hai: Điện áp hai cực D - S Mosfet tăng từ giá trị UDS = iD.RDS(on) tới giá trị cuối ƢDS(off) Trong suốt giai đoạn dòng điện cực D giữ không đổi Dòng điện cực G hoàn toàn dòng xả tụ cực Mosfet Giai đoạn thứ ba: Điện áp cực G giảm từ giá trị Miller đến giá trị giữ mẫu UTH Phần lớn dòng điện xả cực G phóng tụ CGS Giai đoạn điện áp UGS dòng điện ID giảm tuyến tính Trong điện áp UDS giữ nguyên giá trị UDS(OFF) Giai đoạn thứ tƣ: Giai đoạn trình phóng điện hoàn toàn tụ điện cực Mosfet, UGS giảm đến giá trị 0V Dòng điện cực D giảm giá trị không đổi Tóm lại trình mở - khóa Mosfet trình chuyển mạch trạng thái trở kháng cao trạng thái trở kháng thấp đƣợc thực bốn giai đoạn Độ dài khoảng thời gian giai đoạn đƣợc định giá trị điện dung cực, điện áp đặt vào cực điều khiển, dòng điện nạp xả tụ điện cực G Đây thông số quan trọng để thiết kế mạch điều khiển Mosfet ứng dụng có tần số đóng cắt lớn e Các thông số van Khi ứng dụng Mosfet thiết bị điện tử công suất thông số quan trọng mà ta quan tâm đến thời gian đóng cắt Mosfet, thông thƣờng thời gian đóng cắt Mosfet từ 10ns – 60ns Bảng 1.1 Các thông số thực dụng MOSFET Trang Đồ Án Điện Tử Công Suất TT Tham số Điện áp Dòng điện Điều khiển Khuếch đại Công suất Chế động độ Tên gọi Ký hiệu Điện áp đánh thủng DS U(BR)DSS Điện áp đánh thủng GS U(BR)DGR Chế độ đo Khi ngắn mạch GS Điện áp tối đa cho phép UDS cực DS Khi có điện trở nối cực G S Dòng cực máng tối đa cho phép nhiệt độ qui định vỏ iD Dòng cực máng dạng xung tối iDM đa cho phép Với độ rộng xung qui định Điện áp GS cực đại cho phép UGSS Khi ngắn mạch DS Điện áp GS ngƣỡng UGS(th) Khi UDS > Độ hỗ dẫn gFS Điện trở DS dẫn RDS(on) Công suất phát nhiệt tối đa PD Tổn thất lƣợng mở EON Tổn thất lƣợng khóa EOFF Thời gian trễ mở tD(ON) Thời gian trễ khóa tD(OFF) Thời gian tăng dòng cực máng tR Theo chế độ qui định Với nhiệt độ vỏ qui định Theo chế độ qui định Thời gian giảm dòng cực máng tF Điện dung cổng vào CISS CISS = CGS + CGD Trang Đồ Án Điện Tử Công Suất Điện dung COSS COSS = CGD + CDS Điện dung chuyển đổi CRSS CRSS = CGD Điện tích tổng mạch cực QG Gate Nhiệt Theo chế độ qui định Nhiệt trở xác lập độ RThj.C pn – vỏ Có tản nhiệt chuẩn Nhiệt trở xác lập độ RThj.A pn – môi trƣờng Không có tản nhiệt Nhiệt trở xác lập vỏ - tản nhiệt RThj.S Nhiệt trở độ độ ZThj.C pn – vỏ Với xung dòng có thời gian qui định Nhiệt độ tối đa cho phép Tj(max) độ pn Cả nhiệt độ âm dƣơng *Đặc tuyến Vôn – Ampe: Trong đó: a Họ đặc tuyến điều khiển ID = f(UGS) UDS không đổi b Họ đặc tuyến ID = f(UDS) UGS không đổi Hình 1.2.3b: Đặc tính vôn – ampe transistor Mosfet Trang 10 Đồ Án Điện Tử Công Suất Điện áp cung cấp cho mạch nguồn nghịch lƣu giá trị điện áp điện áp tụ Tiến hành phân tích trình hoạt động tụ ta thấy gồm trình nạp phóng Khi điện áp xoay chiều tăng song song với trình nạp tụ, điện áp xoay chiều giảm song song với trình phóng điện tụ Để thấy đƣợc trình nạp phóng tụ, ta xét trình nạp phóng tụ Để tính điện dung cần thiết hệ, ta xét trình phóng điện tụ Quá trình phóng điện tụ diễn trình t Điện áp cực đâị tụ coi nhƣ điện áp cực đại nguồn cấp Phƣơng trình điện áp tụ trình phóng điện: uC = U0 Trong công thức trên: uC: Điện áp cực tụ U0: Điện áp cực đại nguồn ba pha, có giá trị điện áp dây nguồn pha Tp: Hằng số thời gian phóng điện tụ Quá trình phóng điện tụ kết thúc đƣờng đặc tính nạp tụ giao với đƣờng điện áp dây đồ thị Dao động điện áp 5% nghĩa chệnh lệch điện áp cực đại điện áp cực tiểu 10% Điện áp cực đại U0 biên độ điện áp dây Điện áp cực tiểu điện áp cực tụ kết thúc trình phóng Điện áp sau kết thúc trình phóng có giá trị: Umin = U0 Trong đó: t thời gian phóng tụ Trang 24 Đồ Án Điện Tử Công Suất Hai đƣờng điện áp trình nạp, phóng liên tiếp tụ lệch Theo ta có Umin = 90%.U0 hay U0 .U0 Từ ta có: Suy ra: Tp.t = 0,105 Tính khoảng thời gian phóng điện tụ ta có: ( ) Từ ta có: Khi tụ bắt đầu phóng điện điện áp xét có giá trị U0, điều tƣơng đƣơng với: ( ) Từ ta có: Vì ta có: Hằng số thời gian phóng tụ: Tp = 0,105/0,00189 = 55,56 Ta có: √ Trong R điện trở tƣơng đƣơng tải: Trang 25 Đồ Án Điện Tử Công Suất Vì ta có: Ta thấy điện dung yêu cầu để lọc nguồn nghịch lƣu lớn Bên cạnh điện áp đầu lớn nên giá thành chỉnh lƣu cao Có thể giảm điện dung tụ nhiên phải thêm điều áp sau chỉnh lƣu, dùng chỉnh lƣu có điều khiển để điều áp đầu vào nghịch lƣu CHƢƠNG 3.THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 3.1.Cấu trúc tổng quát mạch điều khiển Phát xung Đồng Khâu cưa Khâu so sánh Khuếch đại Ngịch lưu độc lập Khâu chia xung Hình 3.1: Sơ đồ cấu trúc tổng quát mạch điều khiển a.Máy phát xung:Để tạo tín hiệu đồng cho toàn hệ thống tạo tần số cho mạch nghịch lƣu Trang 26 Đồ Án Điện Tử Công Suất b.Khâu đồng bộ: tạo điện áp để điều khiển cho mạch cƣa, để có điện áp dạng cƣa có tần số thời điểm đầu xung cƣa phù hợp với tần số góc pha nguồn xoay chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh lƣu c.Mạch cƣa: Tạo hệ thống xung xuất lặp lặp lại với chu kỳ chu kỳ nguồn xoay chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh lƣu điều khiển đƣợc thời điểm xuất chúng chu kỳ d Khâu so sánh: Để tạo hệ thống xung xuất cách chu kỳ với chu kỳ chu kỳ điện áp cƣa (tức chu kỳ nguồn xoay chiều cấp cho chỉnh lƣu) điều khiển đƣợc thời điểm xuất xung e.Bộ chia xung :để giảm sai số ổn định tần số,thông thƣờng ngƣời ta sử dụng máy phát xung có tần số cao,sau đƣợc biến đổi (chia tần )cho phù hợp với tần số nghịch lƣu,nhất máy phát xungdungf chung với máy phát xung nhịp xử lý f.Bộ phân phối:Tạo hệ thống tín hiệu pha ba pha phân phối tín hiệu vào van động lực riêng biệt g.bộ khuếch đại:Tạo xung công suất thích hợp để đóng mớ van động lực 3.2.Tính chọn khâu mạch 3.2.1.Khâu phát xung chủ đạo Bộ phát xung mạch dao động tạo xung vuông lặp lại theo chu kỳ Trang 27 Đồ Án Điện Tử Công Suất Hình 3.2:Mạch phát xung dung khuếch đại thuật toán Tụ C điện trở R1 tạo mạch tích phân.Mạch R2,R3là mạch phản hồi.Nguyên lý làm việc mạch nhƣ sau :giửa sử thời điểm 0,điện áp khuếch đại thuật toán đặt giá trị cực đại Thông qua mạch phản hồi hiệu phản hồi đầu vào “+’’ khuếch đại thuật toán sẻ có tín trì cho khuếch đại thuật toán nằm chế độ bảo hòa dƣơng.Lúc tụ C đƣợc nạp thông qua điện trở R1 tới giá trị Khi t=t1,điện áp UC đạt giá trị U0 ,khuếch đại thuật toán lật trạng thái Ur = -Ur.max Điện áp tụ C thay đổi đột ngột lúc tụ C lại phóng điện qua R1 Ở thời điểm t=t2 , UC =U0 = , khuếch đại thuật toán lại lật trạng thái và sau trình lập lại Thời gian phóng tụ C: Thay giá trị U0 vào biểu thức ta có : chu kỳ máy phát là:T=2 =2 3.2.2.Khâu phân phối xung Theo nguyên lý hoạt động nghịch lƣu cầu pha ta dể dàng nhận thấy ,để tạo hệ thống ba pha xung đƣa vào mở van động lực có thời điểm lệch Trang 28 Đồ Án Điện Tử Công Suất 600 chu kỳ điện áp.Do phân phối thực chất chia tần với hệ số k=6,với chức tạo điện áp ba pha Cơ sở đếm trigơ đồng J-K Hình 3.3: Bộ chia dung trigơ J-K Hình 3.4:Đồ thị xung bảng trạng thái Trigơ sẻ lật trạng thái có xung đồng x tín hiệu vào J-K theo bảng trạng thái biểu đồ xung Để tạo đếm,vạch vòng với hệ số k=6 (hình 3.3 ) ,ta cần ghép ba trigơ J-K theo thứ tự đầu Q1 T1 nối vào đầu J T2 ,đầu ̅̅̅ nối vào đầu vào K Trang 29 Đồ Án Điện Tử Công Suất T2;T2 nối tƣơng tự với T3 nhƣng đầu Q3 lại đƣợc nối vào K T1 ̅̅̅̅ nối với J ,do ta khử đƣợc ( trạng thái) đếm lại trạng thái.Mỗi có tín hiệu đồng bộ(x=1) ,bộ đếm lại lật trạng thái nhƣ ta khử trạng thái 101 010 Theo biểu đò xung ta dể dàng nhận thấy chu kỳ T đả dƣợc chia làm khoảng (2 ), trạng thái Q1,Q2,Q3, ̅̅̅, ̅̅̅̅, ̅̅̅̅ lần lƣợt tạo xung có thời điểm lẹch 600(hình 3.4) 3.2.2 Khâu khuếch đại xung 3.2.2.1- Khái niệm mạch khuyếh đại Mạch khuyếch đại đƣợc sử dụng hầu hết thiết bị điện tử, nhƣ mạch khuyếch đại âm tần Cassete, Âmply, Khuyếch đại tín hiệu video Ti vi mầu v.v Có ba loại mạch khuyếch đại : Khuyếch đại điện áp : Là mạch ta đƣa tín hiệu có biên độ nhỏ vào, đầu ta thu đƣợc tín hiệu có biên độ lớn nhiều lần Mạch khuyếch đại dòng điện : Là mạch ta đƣa tín hiệu có cƣờng độ yếu vào, đầu ta thu đƣợc tín hiệu cho cƣờng độ dòng điện mạnh nhiều lần Mạch khuyếch đại công xuất : Là mạch ta đƣa tín hiệu có công xuất yếu vào , đầu ta thu đƣợc tín hiệu có công xuất mạnh nhiều lần, thực mạch khuyếch đại công xuất kết hợp hai mạch khuyếch đại điện áp khuyếch đại dòng điện làm 3.2.2.2 - Các chế độ hoạt động mạch khuyếch đại Các chế độ hoạt động mạch khuyếch đại phụ thuộc vào chế độ phân cực cho Transistor, tuỳ theo mục đích sử dụng mà mạch khuyếch đại đƣợc phân cực để KĐ chế độ A, chế độ B , chế độ AB chế độ C a) Mạch khuyếch đại chế độ A Là mạch khuyếch đại cần lấy tín hiệu hoàn toàn giốn với tín hiệu ngõ vào Trang 30 Đồ Án Điện Tử Công Suất Mạch khuyếch đại chế độ A khuyếch đại hai bán chu kỳ tín hiệu ngõ vào * Để Transistor hoạt động chế độ A, ta phải định thiên cho điện áp UCE ~ 60% ÷ 70% Vcc * Mạch khuyếch đại chế độ A đƣợc sử dụng mạch trung gian nhƣ khuyếch đại cao tần, khuyếch đại trung tần, tiền khuyếch đại vv b) Mach khuyếch đại chế độ B Mạch khuyếch đại chế độ B mạch khuyếch đại nửa chu kỳ tín hiệu, khuyếch đại bán kỳ dƣơng ta dùng transistor NPN, khuyếch đại bán kỳ âm ta dùng transistor PNP, mạch khuyếch đại chế độ B định thiên Mạch khuyếch đại chế độ B khuyếch đại bán chu kỳ tín hiệu ngõ vào Trang 31 Đồ Án Điện Tử Công Suất * Mạch khuyếch đại chế độ B thƣờng đƣợc sử dụng mạch khuếch đại công xuất đẩy kéo nhƣ công xuất âm tần, công xuất mành Ti vi, mạch công xuất đẩy kéo , ngƣời ta dùng hai đèn NPN PNP mắc nối tiếp , đèn khuyếch đại bán chu kỳ tín hiệu, hai đèn mạch khuyếch đại đẩy kéo phải có thông số kỹ thuật nhƣ nhau: * Mạch khuyếch đại công xuất kết hợp hai chế độ A B Mạch khuyếch đại công xuất Âmply có : Q1 khuyếch đại chế độ A, Q2 Q3 khuyếch đại chế độ B, Q2 khuyếch đại cho bán chu kỳ dương, Q3 khuyếch đại cho bán chu kỳ âm c) Mạch khuyếch đại chế độ AB Mạch khuyếch đại chế độ AB mạch tƣơng tự khuyếch đại chế độ B , nhƣng có định thiện cho điện áp UBE sấp sỉ 0,6 V, mạch khuyếch đại nửa chu kỳ tín hiệu khắc phục tƣợng méo giao điểm mạch khuyếch đại chế độ B, mạch đƣợc sử dụng mạch công xuất đẩy kéo d) Mạch khuyếch đại chế độ C Là mạch khuyếch đại có điện áp UBE đƣợc phân cự ngƣợc với mục đích lấy tín Trang 32 Đồ Án Điện Tử Công Suất hiệu đầu phần đỉnh tín hiệu đầu vào, mạch thƣờng sử dụng mạch tách tín hiệu : Thí dụ mạch tách xung đồng ti vi mầu Ứng dụng mạch khuyếch đại chế độ C mạch tách xung đồng Ti vi mầu 3.2.2.3 - Các kiểu mắc Transistor a - Transistor mắc theo kiểu E chung Mạch mắc theo kiểu E chung có cực E đấu trực tiếp xuống mass đấu qua tụ xuống mass để thoát thành phần xoay chiều, tín hiệu đƣa vào cực B lấy cực C, mạch có sơ đồ nhƣ sau : Trang 33 Đồ Án Điện Tử Công Suất Mạch khuyếch đại điện áp mắc kiểu E chung , Tín hiệu đưa vào cực B lấy cực C Rg : điện trở ghánh , Rđt : Là điện trở định thiên, Rpa : Là điện trở phân áp Đặc điểm mạch khuyếch đại E chung Mạch khuyếch đại E chung thƣờng đƣợc định thiên cho điện áp UCE khoảng 60% ÷ 70 % Vcc Biên độ tín hiệu thu đƣợc lớn biên độ tín hiệu vào nhiều lần, nhƣ mạch khuyếch đại điện áp Dòng điện tín hiệu lớn dòng tín hiệu vào nhƣng không đáng kể Tín hiệu đầu ngƣợc pha với tín hiệu đầu vào : điện áp tín hiệu vào tăng => dòng IBE tăng => dòng ICE tăng => sụt áp Rg tăng => kết điện áp chân C giảm, ngƣợc lại điện áp đầu vào giảm điện áp chân C lại tăng => điện áp đầu ngƣợc pha với tín hiệu đầu vào Mạch mắc theo kiểu E chung nhƣ đƣợc ứng dụng nhiều thiết bị điện tử b - Transistor mắc theo kiểu C chung Mạch mắc theo kiểu C chung có chân C đấu vào mass dƣơng nguồn (Lƣu ý: phƣơng diện xoay chiều dƣơng nguồn tƣơng đƣơng với mass), Tín hiệu đƣợc đƣa vào cực B lấy cực E, mạch có sơ đồ nhƣ sau : Mạch mắc kiểu C chung , tín hiệu đưa vào cực B lấy cực E Đặc điểm mạch khuyếch đại C chung Tín hiệu đƣa vào cực B lấy cực E Trang 34 Đồ Án Điện Tử Công Suất Biên độ tín hiệu biên độ tín hiệu vào : Vì mối BE luôn có giá trị khoảng 0,6V điện áp chân B tăng áp chân C tăng nhiêu => biên độ tín hiệu biên độ tín hiệu vào Tín hiệu pha với tín hiệu vào : Vì điện áp vào tăng => điện áp tăng, điện áp vào giảm điện áp giảm Cƣờng độ tín hiệu mạnh cƣờng độ tín hiệu vào nhiều lần : Vì tín hiệu vào có biên độ tăng => dòng IBE tăng => dòng ICE tăng gấp β lần dòng IBE ICE = β.IBE giả sử Transistor có hệ số khuyếch đại β = 50 lần dòng IBE tăng 1mA => dòng ICE tăng 50mA, dòng ICE dòng tín hiệu đầu ra, nhƣ tín hiệu đầu có cƣờng độ dòng điện mạnh nhiều lần so với tín hiệu vào Mạch đƣợc ứng dụng nhiều mạch khuyếch đại đêm (Damper), trƣớc chia tín hiệu làm nhiều nhánh, ngƣời ta thƣờng dùng mạch Damper để khuyếch đại cho tín hiệu khoẻ Ngoài mạch đƣợc ứng dụng nhiều mạch ổn áp nguồn c - Transistor mắc theo kiểu B chung Mạch mắc theo kiểu B chung có tín hiệu đƣa vào chân E lấy chân C , chân B đƣợc thoát mass thông qua tụ Mach mắc kiểu B chung đƣợc sử dụng thực tế Mạch khuyếch đại kiểu B chung, khuyếch đại điện áp không khuyếch đại dòng điện Trang 35 Đồ Án Điện Tử Công Suất CHƢƠNG 4: MÔ PHỎNG MẠCH VÀ KẾT LUẬN 4.1.Khâu phát xung hình sin khâu đồng 4.2.Khâu cƣa Trang 36 Đồ Án Điện Tử Công Suất 4.3.Khâu so sánh 4.4.Khâu chia xung 4.5.Khâu khuếch đại Trang 37 Đồ Án Điện Tử Công Suất 4.6.Kết mô Trang 38 ... Ub= -z.I = Xét θ= (60÷ 120 ) T1,T2, T6 dẫn, sơ đồ thay có dạng nhƣ hình 1.3.2b hình 1.3.2b { Xét θ=( 120 ÷180) T1, T2, T3 dẫn, sơ đồ thay có dạng nhƣ hình 1.3.2c hình 1.3.2c Trang 13 Đồ Án Điện... 2. 2.Tính chọn phần tử mạch: 22 CHƢƠNG 3.THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN .26 3.1.Cấu trúc tổng quát mạch điều khiển .26 3 .2. Tính chọn khâu mạch 27 CHƢƠNG 4: MÔ PHỎNG MẠCH VÀ KẾT... lƣu 1 .2. GIỚI THIỆU VỀ VAN MOSFET 1.3 Nghịch lƣu độc lập nguồn áp pha sơ đồ cầu .11 CHƢƠNG 2: Tính toán thiết kế mạch lực 21 2. 1.Thiết kế mạch lực 21 2. 2.Tính chọn