Tài liệu LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ CÔNG SUÂT, CHƯƠNG 4 pptx

Chương 4: Giới thiệu về việc băm xung một chiều tắt cưỡng bức bằng dòng điện. Hình IIIC a. Chức năng của các phần tử trong mạch : Hình trên thể hiện mạch băm xung dùng SCR có phần tắt cưỡng bức. Ngõ vào là điện áp DC kí hiệu là E, điện trở tải là R t . Phần tử đóng mở chính của mạch là S1 và việc kích mở nó được thực hiện bởi xung kích XK1. Để khoá cho S1, ta dùng mạch khoá cưỡng bức bằng gồm năm phần tử mắc vào hai đầu anode và cathode của S1. Trong đó hai diode D1, D2 và R đóng vai trò hổ trợ trong việc chuyển mạch, hai phần tử chuyển mạch là L và C tạo thành mạch dao động và S2 là SCR phụ mà việc kích mở nó được thực hiện bằng xung kích XK2. Diode D3 làm nhiệm vụ bảo vệ cho tải khi S1 ngắt. b. Nguyên lý hoạt động của mạch : Trước hết ta giả sử rằng các SCR S1, S2 và các diode D1, D2 không dẫn điện, có nghóa là không có dòng điện qua tải. Trong khoảng thời gian này, tụ điện C được nạp đến giá trò điện áp Vco thông qua điện trở R (hình III11). Sau khi tụ C được nạp đầy, ta có thể đưa xung kích vào S1 để nối tải với nguồn và sơ đồ mạch điện có thể vẽ lại như hình III.12. Lúc này điện áp trên tụ vẫn giữ nguyên giá trò đã được nạp và điện áp trên tải là E. Nếu muốn khoá SCR S1, ta đưa xung kích vào S2. Lúc này tụ điện C sẽ phóng điện qua S2, L và về lại C và mạch điện có thể vẽ Hình III11 Hình III12 Hình III.13 Hình III.14 I c lại như hình III.13. Dòng i c xã qua cuộn cảm L tạo nên sự dao động. Nữa chu kỳ đầu, dòng dao động này chạy qua S2 và nạp ngược lại cho tụ C. Đến nữa chu kỳ sau, khi tụ đã nạp đầy theo chiều ngược lại như hình III.14, S2 ngắt và dòng bắt đầu chạy ngược lại qua S1. Khi dòng qua S1 bò triệt tiêu, thì S1 ngắt và dòng tiếp tục chạy qua diode D2 mắc song song ngược chiều với S1 để duy trì thời gian tắt cho S1 và mạch được vẽ lại như hình III15. Sau khi S1 và S2 đều ngắt thì dòng dao động sẽ chạy qua diode D1 xuống mass như ở hình III16 và tụ điện bắt đầu nạp ngược lại như giá trò ban đầu, bắt đầu cho chu kỳ tiếp theo. I. Bộ tạo xung kích cho SCR : 1. Nhiệm vụ của mạch tạo xung kích. Như ta đã biết, SCR khi đã dẫn thì không thể tắt được bằng xung kích mà cần phải có một bộ phận làm cho nó tắt. Bộ phận này phải thoả mãn một trong các yêu cầu tắt của SCR. Như đã khảo sát ở phần trên, bộ băm xung một chiều dùng hai linh kiện SCR, một con chính để nối tải với nguồn và một con phụ để làm tắt nó. Do vậy, mạch tạo xung kích cho SCR phải tạo được hai xung kích và các xung kích này đủ lớn để đảm bảo kích mở được SCR. Đồng thời, thời gian xuất hiện giữa hai xung kích này có thể điều chỉnh được và dạng sóng trên tải phụ thuộc vào hai xung kích này. 2. Sơ đồ khối : Bộ phận tạo sóng tam giác nhằm mục đích làm tín hiệu so sánh cho bộ tạo xung vuông có độ rộng thay đổi được. Từ đây chia ra làm hai đường : một đi qua mạch đảo để đến mạch đơn ổn, một đi thẳng đến mạch đơn ổn khác để hình thành hai xung kích. Xung đi ra từ hai mạch đơn ổn được trộn với xung có tần số cao do bộ dao động đưa đến. Bộ dao động tần số cao có chức năng tăng khả năng kích cho các xung kích, đảm bảo kích được các SCR. Sau đó, các xung này được đưa ra bộ phận xuất xung điều khiển đi đến cực cổng của SCR. Khối nguồn Bộ phận xuất xung điều khiển Bộ phận tạo sóng tam giác Bộ tạo xung vuông có điều chỉnh Mạch đơn ổn đặt trước độ rộng xung Bộ dao động tần số cao Bộ phận trộn tín hiệu Bộ phận đảo xung Mạch đơn ổn đặt trước độ rộng xung Hình III.17 3. sô ñoà maïch ñieän : Hình III.18 4. Nguyên lý hoạt động của mạch : Đầu tiên, bộ dao động tạo sóng tam giác do hai IC 741a và 741b đảm nhận. Bộ dao động này tạo ra tần số chủ yếu cho bộ băm xung một chiều. Tần số sóng tam giác do R1, R2, R3 và C1 quyết đònh. Sóng tam giác này được đưa đến ngõ vào đảo của 741c, còn ngõ vào không đảo được nối ra chân giữa của biến trở VR. Xung vuông ở ngõ ra có thể thay đổi được độ rộng xung khi thay đổi biến trở VR do thay đổi mức so sánh với sóng tam giác. Xung vuông này được chia làm hai đường : đường thứ nhất đi qua một cổng đảo và đường còn lại đi qua hai cổng đảo để sửa dạng xung rồi đi đến hai ngỏ kích của mạch đơn ổn để tạo ra xung có độ rộng xung không thay đổi. Độ rộng xung của mạch đơn ổn có thể đặt trước sao cho nó đủ để kích SCR. Mạch đơn ổn do hai IC AN555a và AN555b thực hiện. Ngõ ra của chúng sẽ được trộn với mạch dao động tần số cao thực hiện bởi IC AN555c để cho xung kích là một tập hợp của một chùm xung, làm tăng khả năng kích cho SCR. Các xung này sẽ được đưa qua OPTO nhằm cách ly mạch tạo xung kích với ngyuồn điện thế cao khi đưa vào cực cổng của SCR. u v (ngỏ vào chân số 3) +v 0 t _ v u r (ngỏ vào chân số 2) +v 0 t o t _ v Daïng soùng ra ôû OPTO 4N26B Daïng soùng ra ôû OPTO 4N26A t t 0 0 +V +V . không dẫn điện, có nghóa là không có dòng điện qua tải. Trong khoảng thời gian này, tụ điện C được nạp đến giá trò điện áp Vco thông qua điện trở R. Chương 4: Giới thiệu về việc băm xung một chiều tắt cưỡng bức bằng dòng điện. Hình IIIC a. Chức năng của các phần tử trong mạch : Hình