Mạch Chỉnh Lưu 1pha Nửa Chu Kỳ Có đk Tai R+e - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (39 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Điện - Điện tử

mạch chỉnh lưu 1pha nửa chu kỳ có đk tai r+e

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.18 MB, 39 trang )

Khoa: Điện – Điện Tử LỜI NÓI ĐẦUĐiện tử công suất là một môn học hay và lý thú, cuốn hút được nhiều sinh viên theođuổi. Là những sinh viên chuyên ngành tự động hóa, chúng em muốn được tiếp cậnvà hiểu sâu hơn nữa bộ môn điện tử công suất.Vì vậy, đồ án môn học chế tạo sảnphẩm là điều kiện tốt giúp chúng em kiểm chứng được lý thuyết đã được học.Trong đồ án điện tử công suất lần này, chúng em đã được nhận đề tài‘’MẠCH CHỈNH LƯU 1 PHA NỬ CHU KÌ CÓ ĐIỀU KHIỂN. Sau thời giannghiên cứu, chúng em đã chế tạo thành công bộ điều khiển điện áp xoay chiều 1 phađáp ứng được cơ bản yêu cầu của đề tài.Trong suốt thời gian thực hiện đề tài, chúng em đã gặp một số vướng mắc vềlý thuyết và khó khăn trong việc thi công sản phẩm. Tuy nhiên, chúng em đã nhậnđược sự giải đáp và hướng dẫn kịp thời của thầy Nguyễn Đình Hùng, sự góp ýkiến của các bạn sinh viên trong lớp. Đựơc như vậy chúng em xin chân thành cảmơn và mong muốn nhận được nhiều hơn nữa sự giúp đỡ, chỉ bảo của thầy giáo vàbạn trong các đồ án sau này. Chúng em xin chân thành cảm ơn!Nhóm thực hiện: Phạm Văn Tuất Nguyễn Tuấn VũPage 1Khoa: Điện – Điện Tử MỤC LỤC:Page 2Khoa: Điện – Điện Tử KẾ HOẠCH THỰC HIỆN CÔNG VIỆCSTT Tuần Công việc thực hiện Người thực hiện1 1-Nhận đồ án.-Đưa ra ý tưởng thực hiện.-Phân chia công việc.2 2-Tìm hiểu bộ điều áp xoay chiều.-Tìm hiểu sơ đồ mạch lực mạch điều khiển.-Tìm kiếm linh kiện liên quan đến đồ án.3 3+4-Đưa ra cơ sở lý thuyết của đô án.-Xây dựng sơ đồ khối.-Lựa chọn mạch lực, mạch điều khiển4 5+6-Thiết kế sơ đồ nguyên lý.-Tính chọn thông số.5 7-Ráp mạch, khảo sát trên panel-Đo đạc, kiểm tra tín hiệu.6 8-Tiến hành làm sản phẩm.-Lắp ráp.7 9-Chuẩn hóa nội dung, làm bản lý thuyết.-Chuẩn bị để bảo vệPage 3Khoa: Điện – Điện Tử CHƯƠNG I: MẠCH CHỈNH LƯU 1 PHA NỬA CHU KÌ CÓ ĐIỀU KHIỂN1.1 Giới thiệu chung về mạch chỉnh lưu Mạch chỉnh lưu là thiết bị dùng để biến đổi nguồn điện xoay chiều thànhnguồn điện một chiều nhằm cung cấp cho phụ tải điện một chiều Tùy theo số pha của nguồn điện xoay chiều phía đầu vào mạch chỉnh lưu mà có thểchia ra thành mạch chỉnh lưu 1 pha, 3 pha hay m pha:- Nếu dòng điện xoay chiều chạy giữa dây pha và dây trung tính, thì mạch chỉnh lưugọi là sơ đồ hình tia. Còn nếu dòng điện xoay chiều chạy giữa các dây pha thì mạchchỉnh lưu gọi là sơ đồ hình cầu.* Đặc điểm chung của mạch chỉnh lưu hình tia m pha là: Số van chỉnh lưu bằng số pha của nguồn xoay chiều.- Các van có số điện cực cùng tên nối chung, điện cực còn lại nối với nguồn xoaychiều. Nếu điện cực nối chung là Katốt thì sơ đồ được gọi là Katốt chung, còn nếuđiện cực nối chung là Anốt ta có sơ đồ nối Anốt chung.- Hệ thống điện áp nguồn xoay chiều m phaphải có điểm trung tính, trung tínhnguồn là điện cực còn lại của điện áp chỉnh lưu.* Đặc điểm chungcủa mạch chỉnh lưu cầu m pha:- Số van chỉnh lưu bằng 2 lần số pha của nguồn xoay chiều, trong đó có m van cóKatốt nối chung được gọi là nhóm van Katốt nối chung và trên sơ đồ ta kí hiệu bởichỉ số lẻ, m van còn lại có anốt nối chung nên gọi là nhóm van anốt chung và trênsơ đồ ta kí hiệu bằng chỉ số chẵn.- Mỗi pha nguồn xoay chiều nối với hai van, một ở nhóm A chung và một ở nhómK chung.- Điểm nối chung củacác van nối K chung và nối A chung là 2 điện cực của điện ápra.- Nếu sơ đồ chỉnh lưu dùng toàn diode thì gọi là sơ đồ không điều khiển. Nếu sơ đồchỉnh lưu dùng toàn thyristor thì gọi là sơ đồ chỉnh lưu có điều khiển hay điều khiểnhoàn toàn. Cònsơ đồ chỉnh lưu dùng cả thyristor và diode thì gọi là sơ đồ bán điềukhiển.-Kết hợpcác phương pháp và đặc điểmphân loại như trên một sơ đồ chỉnhlưu chúng ta tàm thời phân loại theo sơ đồ cấu trúc phía sau: Page 4Khoa: Điện – Điện Tử Page 5Khoa: Điện – Điện Tử Hình 1.1: Một số sơ đồ chỉnh lưu thường gặpTrong thực tế các mạch chỉnh lưu có nhiều loại và khá đa dạng về hình dángcũng như tính năng. Tuy nhiên về cơ bản cấu trúc trong bộ biến đổi thường có cácbộ phận sau:Page 6Khoa: Điện – Điện Tử + Biến áp nguồn nhằm biến đổi điện áp từ cao xuống thấp hoặc ngược lại.+ Van côngsuất chỉnh lưu, các van này có nhiệm vụ biến đổi nguồn điện xoaychiều thành nguồn một chiều.+ Mạch lọc nhằm lọc và san phẳng dòng điện hay điện áp nguồn để mạchchỉnh lưu có chất lượng tốt hơn. + Mạch đo lường trong bộ chỉnh lưu thường dùng để đo dòng điện, điện áp,công suất. + Mạch điều khiển là bộ phận rất quan trọng trong các bộ chỉnh lưu có điềukhiển,nó quyết định độ chính xác, ổn định và chất lượng bộ chỉnh lưu. + Phụ tải của mạch chỉnh lưu thường là phần ứng động cơ điện một chiều, kích từmáy điện một chiều, xoay chiều, cuộn hút nam châm điện, các tải có sức điện độngE, đôi khi tải là các đèn chiếu sáng hay các điện trở tạo nhiệt vv.Dưới đây minhhọa sơ đồ cấu trúc của một bộ chỉnh lưu:Hình 1.2:Sơ đồ cấu trúc của một bộ chỉnh lưu1.2 Các nguyên tắc điều khiển mạch chỉnh lưu1.2.1 Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng (ARCOS)Theo nguyên tắc này người ta dùng 2 điện áp:- Điện áp đồng bộ UR vượt trước điện áp anot- catot thyristor một góc bằngπ/2(nếu UAK = A. sintωthì UR = B.costω).Page 7αUC (UR +UC)tωUR0URKhoa: Điện – Điện Tử - Điện áp điều chỉnh UC là điện áp một chiều có thể điều chỉnh được biên độtheo hai hướng (dương và âm).Hình 1.3: Giản đồ điện ápTrên hình vẽ đường nét đứt là điện áp anot-catot của Thyristor. Từ điện áp nàyngười ta tạo ra UR. Tổng đại số (UR + UC) được đưa đến đầu vào khâu so sánh.khi(UR + UC) = 0 ta nhận được một xung ở đầu ra của khâu so sánh.UC±B.cos α = 0 do đó α = arccos(BUC−)Người ta lấy: B= UC max thì:- Khi UC = 0 thìα = π- Khi UC = UC max thì α = 0Vậy khi cho UC biến thiên từ – UC max đến +UC max thì α biến thiên từ 0 ÷πNguyên tắc điều khiển thẳng đứng arcos được sử dụng trong các thiết bị chỉnh lưuđòi hỏi chất lượng cao.1.2.2 Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tínhTheo nguyên tắc này người ta dùng 2 điện áp.+ Điện áp đồng bộ (Ur có dạng răngcưa ) đồng bộ với điện áp trên A-K của thyristor+ Điện áp điều khiển (UC là điệnáp một chiều ) có thể điều chỉnh biên độ.Page 8Khoa: Điện – Điện Tử Hình 1.4: Dạng đồ thị điện áp đồng bộDạng đồ thị điện áp đồng bộ Ur điện áp điều khiển UC được trình bày trên hình 1.4như vậy bằng cách thay đổi giá trị của UC ta có thể điều chỉnh được góc α.Khi UC = 0 ta có α = 0 Khi Uc < 0 ta có α > 0 Vậy ta có mối quan hệ giữa α và Uc như sau : α = π Nên ta lấy 1.3 Các mạch chỉnh lưu ứng với các tải1.3.1 Tải R a. Sơ đồ nguyên lý:Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng dòng điện,điện ápPage 9Khoa: Điện – Điện Tử b. Nguyên lý làm việc:-Giả sử mạch đang làm việc ở chế độ xác lập, lý tưởng, điện áp phía thứ cấpu2 = 2 U2 sin t và góc điều khiển α = π/6- Trong khoảng t = 0 đến α, có u2> 0, và uT> 0, tuy nhiên T vẫn chưa do chưa cóxung điều khiển mở - Khi đó ta có:uT = u2; ud = 0; iT = id= 0. - Đến thời điểm t = α, phát xung điềukhiển mở van T, lúc này T có đủ haiđiều kiện kích mở nên dẫn điện. Ta có:ud = u2; uT = 0; iT = id .- Đến thời điểm t = π, u2 = 0 và có xu hướng âm. Lúc này van T bị phân cực ngượcnên khoá và. Như vậy trong khoảng t = π đến 2π, ta có: uT = u2; ud = 0; iT = id= 0. - Đến thời điểm t= 2π, u2 = 0 và có xu hướng dương dần, van T được đặt điện áp thuận tuy nhiên van T vẫn chưa dẫn , do chưa có xung điều khiển kích mở. Nhưvậy trong khoảng t= 2π đến 2π + , ta có: uT = u2; ud = 0; iT = id= 0. - Đến thời điểm t = 2π + , phát xung điều khiển mở van T, lúc này T dẫn điện. Ta có: ud = u2; uT = 0; iT = id - Các chu kỳ sau nguyên lý hoạt động tương tự.c. Một số biểu thức tính toán- Điện áp trung bình trên tảiUU2 sin tdt(1+cos)- Dòng điệntrung bình qua tải và Thyristor(1+cos- Dòng điện hiệu dụng qua Thyristordt -Điện áp thuận lớn nhất trên van TPage 10Khoa: Điện – Điện Tử - Điện áp ngược lớn nhất trên van T1.3.2 Tải R+La. Sơ đồ nguyên lý:Hình 1.6:Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng dòng điện, điện ápb) nguyên lý hoạt độnggiả sử mạch làm việc lý tưởngTrong khoảng t = 0 đến α, có u2> 0, và uT> 0, tuy nhiên T vẫn chưa dẫn, do chưacó xung điều khiển, khi đó: uT = u2; ud = 0; iT = id= 0. Đến thời điểm t = α khi đócó xung điều khiển cấp vào cực G của thyristor T nên T dẫn cho dòng điện chảy quamạch, khi đó: ud = u2; uT = 0; iT = id. Do tải có tính chất điện cảm nên đến thờiđiểm t = π khi đó van T không khóa mà tiếp tục dẫn đến thời điểm t = λ (λ: góc tắt dòng).Góc tắt dòng này phụ thuộc vào giá trị của điện cảm, dòng điệnqua tải và thời gian tích lũynăng lượng. Từ thời điểm t > λ đến t < 2π + α khi đó van T không dẫn nên: uT = u2;Page 11Khoa: Điện – Điện Tử ud = 0; iT = id= 0. Cho đến thời điểm t = 2π + α lúc này lại có xung điều khiển cấpvào cực G của T nên T dẫn quá trình xẩy ra tương tự thời điểm t = α ở chu kỳ trước.-Các chu kỳ sau nguyên lý hoạt động tương tự.Trong mạch ta nhận thấy khi có điện áp tải dòng điện id không tăng đột biếnmà tăng dần từ không đến giá trị cực đại sau giảm dần về không. Sự biến thiênnhư vậy là do tác động của tải điện cảm sinh ra sức điện động e = − Ldi làm dòngđiện chậm dt pha so với điện áp nguồn. Điều này là cơ sở lý luận giả thích tại saothyristor T lại dẫn qua điểm θ = π.c. Một số biểu thức tính toán- Dòng điện trung bình qua tải:Dòng điện qua tải xuất hiện khi van T dẫn khi đó ta có:+id R = 2.U2 sin t (PT1)Đây là phương trình vi phân không thuần nhất có dạngnghiệmid = icb + itdTrong đó với 1.3.3 Tải R+L(L)a. Sơ đồ nguyên lýVới mạch tải L có giá trị rất lớn thông thường phải mắc một diode hoàn năng lượng song song ngược với tải để bảo vệ van công suất chính và duy trì dòng điệntải.Page 12Khoa: Điện – Điện Tử Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng dòng điện, điện ápb. Nguyên lý làm việc: - Giả sử mạch đang làm việc ở chế độ xác lập, lý tưởng cuộn cảm tải Ld = ∞ , điện áp phía thứ cấp u2 =2 U2 sin t và góc điều khiển α = π/6- Trong khoảng t = 0 đến α, có u2> 0, và uT> 0, tuy nhiên T vẫn chưa dẫn, do chưa có xung điều khiển mở. Khi đó ta có: uT = u2; uD0 = 0; ud = 0; iD0 =iT=id=0- Đến thời điểm t = α, phát xung điều khiển mở van T, lúc này T có đủ hai điều kiện kích mở nên dẫn điện. Ta có: uT = 0; uD0 = -u2; ud= u2> 0; iD0 = 0; iT = id- Đến thời điểm t = π, u2 = 0 và có xu hướng âm. Lúc này van T bị phân Page 13Khoa: Điện – Điện Tử cực ngược nên khoá và, - u2 = 0 và có xu hướng dương dần, kết hợp sđđ e do cuộn cảm tạo ra làm van D0 dẫn điện. Như vậy trong khoảng t = π đến 2π, ta có: uT = u2< 0; ud = 0; id = iD0; iT = 0. - Đến thời điểm t= 2π, u2 = 0 và có xu hướng dương dần, van T được đặt điện áp thuận tuy nhiên van T vẫn chưa dẫn , do chưa có xung điều khiển kích mở, cònD0 vẫn dẫn do sđđ e ở cuộn cảm tải tạo ra. Như vậy trong khoảng t= 2π đến 2π+ , ta có: uT = u2> 0; ud = uD0; id = iD 0; iT = 0. - Đến thời điểm t = 2π + , phát xung điều khiển mở van T, lúc này T dẫn điện, còn D0 khoá. Ta có: uT = 0; ud = u2> 0; uD0= -u2; iT = id; iD0=0. - Các chu kỳ sau nguyên lý hoạt động tương tự. c. Một số biểu thức tính toán - Điện áp trung bình trên tải -Dòng điện trung bình qua Thyristor-Dòng điện trung bình qua Diode DDòng điện hiệu dụngqua Thyristor-Dòng điện hiệu dụngqua Diode D-Điện áp thuận lớn nhất trên van TĐiện áp ngược lớn nhất trên van T và DPage 14Khoa: Điện – Điện Tử 1.3.4 Tải R+Ea. Sơ đồ nguyên lý:Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng dòng điện, điện ápb. Nguyên lý làm việc- Diode D chỉ cho dòng điện qua tải khi Dòng chỉ tồn tại trong khoảng và là 2nghiệm của phương trình sau:=EKhi diode dẫn dòng thì biểu thức của dòng điện qua tải khi đó:Xét điều kiện lý tưởng khi diode cho dòng chảy qua thì điện áp đặt lên 2 đầu diodelà .Còn khi diode D bị khóa ta có phương trình:(Lúc này coi R. =0vì dòng điện qua tải rất nhỏ.)Do đó điện áp đặt lên diode D là:=Về nguyên lý làm việc của mạch có thể mô tả chi tiết như sau:Giả sửmạch làm việcở chế độ xác lập, lý tưởng với 0<E<và điện áp cấpvào mạch chỉnh lưu là điện áphình sin Trước thời điểm khi đó nên diode D bị phân cực ngược không dẫn, do đóPage 15Khoa: Điện – Điện Tử không có dòng điện qua tải và qua van diode,điện áp trên tải điện áp rơi trên van .Trong khoảng khi đó >E nên diode dẫn cho dòng điện chạy qua tải, điện áp trên tải ud= u2, điện áp rơi trên van uD = 0. Đến khi θ2< θ< 2π lúc này u2< E nên diode D bịphân cực ngược không dẫn, do đó không có dòng điện qua tải và qua van diode iD =id = 0, điện áp trên tải ud = 0, điện áp rơ trên van uD = u2. c. Các công thức tính toán trong mạchĐiện áp ngược cực đại đặt lên diode D khi khóa: -Dòng điện trung bình chảy qua tải:==+Trong đó:- Giá trị dòng điện hiệu dụng qua thứ cấp máy biến áp và qua tải khi chuyểngốc tọa độ 1 góc π/2 đến O, có dạng:- Điện áp trung bình trên tải:Ud = Id .Rd + E CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CHẾ TẠO MẠCH CHỈNH LƯU MỘTPHA NỬA CHU KÌ CÓ ĐIỀU KHIỂN2.1Thiết kế sơ đồ khốiHình 2.1:Sơ đồ khốiPage 16Khoa: Điện – Điện Tử 2.2.Phân tích tường khối trong sơ đồ2.2.1 Khối nguồna. Sơ đồ Hình 2.2:Sơ đồ nguyên lýb. Phân tíchBiến đổi dòng xoay chiều điện áp 15V thành dòng một chiều cấp cho chân vào củaTCA785.c.Nguyên lý hoạt độngDòng điện 15V xoay chiều qua cầu chỉnh lưu 3A làm biến đổi từ dòng xoaychiều thành dòng một chiều.Khi qua IC ổn áp 7815 sẽ cho dòng điện có điện áp15V ổn định.Sau khối chỉnh lưu cầu điện áp 15v được cho qua tụ 1000µF để sanphẳng điện áp tạo điện áp ổn định cho IC ổn áp 7815 và mắc song với một tụ gốmđể loại bỏ thành phần sóng hài củađiện áp xoay chiều sau IC 7815 ta mắc song songvới một led để báo mạch điều khiển có nguồn 2.2.2 Khối động lựcVới yêu cầu của đề tài là thiết kế bộ điều áp xoay chiều cho động cơ (tải R+E)nên chúng em chọn sơ đồ dùng THYSISTOR để điều khiển vì sơ đồ dùng Thysistorcó những ưu điểm sau:- Công suất tải là không lớn nên Triac đáp ứng đầy đủ về công suất đáp ứng- Mạch điều khiển Thysistor đơn giản.- Giá thành rẻ, vận hành đơn giản.a. Sơ đồPage 17Khoa: Điện – Điện Tử Hình 2.3:Sơ đồ nguyên lýb.Nguyên lý làm việcTín hiệu được đưa vào chân điều khiển G của Thysistor. Thysistor có nhiệmvụ điều khiển mở dẫn dòng từ đó ta nhận được giá trị điện áp trên tải tương ứng vớigóc mở của triac khi ta điều chỉnh biến trở V11 để điều chỉnh độ rộng xung vuôngtương ứng tải ở trên sơ đồ có thể đặt trước hoặc sau van đều được Em xin trình bày với 2 thiristor mắc song song ngược (tương tự 1 triac)Khi điện áp nguồn U1 đã đổi dấu mà cuộn dây điện cảm chưa xả hết năng lượng,làm cho T1 vẫn dẫn từ π cho đến φ1 nếu T1 đang dẫn chứng tỏ T1 đang phân cựcthuận và điện áp Ua1a2>0.Khi T1 phân cực thuận chứng tỏ T2 phân cực ngược. Dođó trong vùng từ φ1 cho đến π nếu có phát xung điều khiển T2 thì T2 không dẫnđược .Phần này em cũng đã trình bày ở trên .Thứ 2 là do khi có điện cảm, dòng điệnkhông biến thiên đột ngột tại thời điểm mở tiristor,điện cảm càng lớn khi dòng điệnbiến thiên càng chậm. Nếu độ rộng xung điều khiển hẹp, dòng điện khi có xungđiều khiển không đủ lớn hơn dòng điện duy trì,do đó van bán dẫn không tự giữdòng điện. Kết quả không có dòng điện, van sẽ không mở. Hiện tượng này sẽ thấy ởcuối và đầu chu kỳ điện áp, lúc đó điện áp tức thời đặt vào van bán dẫn nhỏ. Khi kếtthúc xung điều khiển, dòng điện còn nhỏ hơn dòng duy trì nên van bán dẫn khoáluôn. Chỉ khi nào điện áp mở ở van đủ lớn hơn dòng dòng điện duy trì, dòng điệnmới tồn tại trong mạchĐể khắc phục hiện tường này là tạo xung gián đoạn bằng chùm xung liên tiếp.Page 18Khoa: Điện – Điện Tử Tuỳ theo tải có điện cảm lớn cỡ nào mà ta thiết kế chọn độ rộng xung cho hợp lý.2.2.3 Khối điều khiểna.Phân tíchĐiều khiển Thysistor trong sơ đồ chỉnh lưu hiện nay có rất nhiều phương pháp khácnhau thường gặp là điều khiển theo nguyên tắc thẳng đứng tuyến tính. Theo nguyêntắc này để điều khiển góc mở α của Thysistor ta tạo ra một điện áp tựa dạng tamgiác (điện áp tựa răng cưa Urc). Dùng một điện áp một chiều Uđk để so sánh với điệnáp tựa. Tại thời điểm hai điện áp này bằng nhau(Uđk= Urc) . Trong vùng điện ápdương anot thì phát xung điều khiển cho tới cuối bán kỳ (hoặc tới khi dòng điệnbằng 0) .Để thực hiện ý đồ trên mạch điều khiển bao gồm 3 khâu cơ bản:Khâu đồng bộKhâu so sánhTạo xung và khuếch đạiVan động lựcHình 2.4: Sơ đồ khối các khâu trong mạch điều khiển* Nhiệm vụ của các khâu trong sơ đồ khối như sau:1. Khâu đồng bộ: Có nhiệm vụ tạo ra điện áp tựa Urc tuyến tính trùng pha với điệnáp Anot (cực G) của Thyristor (triac)2. Khâu so sánh: Nhận tín hiệu điện áp tựa và điện áp điều khiển. Có nhiệm vụ sosánh giữa điện áp tựa với điện áp điều khiển Uđk. Tìm thời điểm hai điện áp bằngnhau(Uđk= Urc). Tại thời điểm hai điện áp này bằng nhau thì phát xung điều khiển ởđầu ra để gửi sang tầng tạo xung và khuếch đại xung.3. Khâu tạo xung và khuếch đại xung: Có nhiệm vụ tạo xung phù hợp để mởThysistor. Xung để mở Thysistor cần có các yêu cầu: Sườn trước dốc thẳng đứng đểđảm bảo mở Thysistor tức thời khi có xung điều khiển (Thường gặp là xung kimhoặc xung chữ nhật) đủ độ rộng (với độ rộng xung lớn hơn thời gian mở củaThysistor). Cách ly giữa mạch điều khiển và mạch động lực (nếu điện áp động lựcquá lớn) đủ công suất.Page 19Khoa: Điện – Điện Tử b. Nguyên lý hoạt động.Tín hiệu điện áp cung cấp cho mạch điều khiển được đưa đến khối đồng pha.Đầu ra của khối này có điện áp thường là hình sin cùng tần số và có thể lệch phamột góc xác định so với điện áp nguồn. Điện áp này gọi là điện áp đồng bộ Vđb .Đầu ra của mạch phát điện răng cưa ta có các điện áp răng cưa đồng bộ về tần số vàgóc pha với điện áp đồng bộ. Các điện áp này gọi là điện áp răng cưa Vrc. Điện áprăng cưa Vrc được đưa vào đầu vào của khối so sánh. Tại đó có một tín hiệu khácnữa là điện áp một chiều điều chỉnh lấy từ ngoài. Hai tín hiệu này được mắc với cựctính sao cho tác động của chúng lên mạch so sánh là ngược chiều nhau. Khối sosánh làm nhiệm vụ so sánh hai tín hiệu này. Tại thời điểm hai tín hiệu này bằngnhau thì tín hiệu đầu ra khối so sánh là các xung xuất hiện với chu kỳ của Vrc . Xungrăng cưa có hai sườn trong đó có một sườn mà tại đó thì đầu ra khối so sánh xuấthiện một xung điện áp thì sườn đó là sườn sử dụng . Vậy ta có thể thay đổi thờiđiểm của xung xuất hiện tại đầu ra khối so sánh bằng cách thay đổi Vđk khi giữnguyên dạng của VrcTrong một số trường hợp xung ra khối so sánh được đưa ngay đến đầu cực củathiết bị cần điều khiển nhưng trong đa số các trường hợp thì tín hiệu ra khối so sánhchưa đủ yêu cầu cần thiết. Người ta phải thực hiện việc khuếch đại thay đổi lại hìnhdáng xung. Các nhiệm vụ này được thực hiên bởi một mạch gọi là mạch xung. Đầura của khối tạo xung và khuếch đại xung sẽ được một chuỗi xung điều khiển có đủcác thông số yêu cầu về công suất, độ dài, độ dốc mặt đầu của xung. Tại thời điểmbắt đầu xuất hiện các xung hoàn toàn trùng với thời điểm xuất hiện xung trên đầu rakhối so sánh.Ngày nay các mạch cổ điển như trên thường được thay thế bằng các IC tíchhợp đầy đủ các khâu, với kết cấu nhỏ gọn, giá thành rẻ và đạt được độ chính xác rấtcao. IC TCA 785 là một vi mạch như vậyc.Sơ đồPage 20Khoa: Điện – Điện Tử Hình 2.5:Sơ đồ nguyên lý2.2.3 Khối cách lyCó rất nhiều phương án cho khâu cách ly đó có thể dung phần tử cách lyquang biến áp xung hay với mạch công suất nhỏ chỉ cần dùng diot để chống ngượcdòngTrong phạm vi đề tài là ứng dụng với tải công suất trung bình và nhỏ để đápứng được tính gọn nhẹ và gái thành của mạch phương án sử dụng cách ly quangđược chúng em quyết định sử dụng vì khá hiệu quả giá thành rẻ gọn nhẹ và cách lyan toàn giữa mạch lực và mạch điều khiển từ các thong số trên chúng em quyết địnhsử dụng MOC 3021 để thực hiện khâu cách ly này.Page 21Khoa: Điện – Điện Tử Sau đây là một số sơ đồ kết nối trong datasheet :Hình 2.6: Một số sơ đồ kết nối trong datasheetĐây là một số sơ đồ kết nối của MOC 3020 ứng với các loại tải khác nhau sauđây là sơ đồ kết nối trong khâu cách ly của chúng emHình 2.7: Sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý của moc 3020Page 22Khoa: Điện – Điện Tử 2.3 Tính toán và chọn linh kiện2.3.1 Khối điều khiểnVi mạch TCA 785 là vi mạch phức hợp thực hiện được 4 chức năng của mộtmạch điều khiển: tạo điện áp đồng bộ, tạo điện áp răng cưa đồng bộ, so sánh và tạoxung ra.a.Ký hiệu và chức năng của TCA 785.Chân Ký hiệu Chức năng Chân Ký hiệu Chức năng1OSChân nối đất9R9Điện trở tạo mạch răng cưa2Q**2Đầu ra 2 đảo 10 C10 Tụ tạo mạch răng cưa3 QU Đầu ra U 11 V11 Điện áp điều khiển4Q*1Đầu ra 1 đảo 12 C12 Tụ tạo độ rộng xung5 VSYNC Điện áp đồng bộ 13 LTín hiệuđiều khiển xung ngắn, xung rộng6 I Tín hiệu cấm 14 Q1 Đầu ra 17 QZ Đầu ra z 15 Q2 Đầu ra 28 VREF Điện áp chuẩn 16 Vs Điện áp nguồn nuôiPage 23Khoa: Điện – Điện Tử Hình 2.9: Dạng sóng và chức năng của các chân TCA785Page 24Khoa: Điện – Điện Tử b.Các thông số của TCA785Thông sốGiá trị nhỏ nhấtGiá trị tiêu biềuF =50HzVs = 5vGiá trị lớn nhấtĐơn vịDòng tiêu thụ I.S 4,5 6,5 10 mAĐiện áp vào điềukhiển,chân11Trở kháng vàoV11R110,215V10maxVKΩMạch tạo răng cưaDòng nạp tụBiên độ của răng cưaĐiện trở mạch nạpThời gian sườn ngắn của xung răng cưaI10V10R9TP103 801000VS-2300µAVKΩµSTín hiệu cấm vào, chân 6CấmCho phépV6IV6H 43,33,32,5 VVĐộ rộng xung ra, chân13Xung hẹpXung rộngV13HV13L3,5 2,53,52,5 VVXung ra, chân 14, 15Điện áp ra mức caoĐiện áp ra mức thấpĐộ rộng xung hẹpĐộ rộng xung rộngV14/15LV14/15LtptpVS-30,320530VS-2,50,830620,mVS-1,0240760VVµSµS/nFĐiện áp điều khiểnĐiện áp chuẩnGóc điều khiển ứng với điện áp chuẩnVrefαref2,8 3,12 x10-43,45x10-4V1/KPage 25

Tài liệu liên quan

Tổng quan mạch chỉnh lưu cầu một pha
- 21
- 6
- 105
Tài liệu Chương III: tính toán và lựa chọn mạch chỉnh lưu pptx
- 10
- 2
- 27
Tài liệu Cơ bản: Mạch chỉnh lưu và ổn áp pptx
- 11
- 1
- 29
Tài liệu Mạch chỉnh lưu pptx
- 7
- 1
- 8
Tài liệu SƠ LƯỢC VỀ MẠCH CHỈNH LƯU docx
- 10
- 1
- 21
Tài liệu MẠCH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA DÙNG 6 TIRISTO CÓ ĐiỀU KHIỂN pptx
- 9
- 9
- 273
thiết kế mạch chỉnh lưu cầu 3 pha động cơ một chiều
- 66
- 4
- 19
mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ
- 13
- 3
- 71
Thiết kế mạch chỉnh lưu điều khiển động cơ điện một chiều, chương 2 pot
- 6
- 797
- 3
Thiết kế mạch chỉnh lưu điều khiển động cơ điện một chiều, chương 3 pot
- 6
- 768
- 7