Đề tài Thiết kế nguồn mạ một chiều

Trang 2

À k1 ws 4 ˆ A oA z r A Đề tài : 7hiết kế nguồn mạ một chiêu có các tham so sau Phuong an 3 + Điện áp ra :24 V

+ Dong tai Imax : 6000 (A) + Đảo chiều : không

Nguồn mạ làm việc theo nguyên tắc giữ dòng điện không đổi trong suốt quá

Trang 3

Cao Chién Thang Thiết kế nguồn mạ một chiêu

Lời nói đầu

Mạ kim loại ra đời và phát triển hàng trăm năm nay.Ngày nay mạ kim loại đã trở thành một ngành kỹ thuật phát triển mạnh mẽ ở hầu hết các nước trên thế giới, phục vụ một cách đắc lực cho mọi ngành khoa học kỹ thuật sản xuất và đời sống văn minh con người

Lớp mạ kim loại trên bề mặt các chỉ tiết má: „dụng cụ sinh hoạt, phương tiện sản xuất, giao thông vận tải, khai thác mỏ địa chât,thông tin liên lạc, kỹ thuật điện tử, cơ khí chính xác, thiết bị y tế, trang trí bao bì Vậy mạ điện là gì ?

Một cách đơn giản nhất có thể hiểu mạ điện là quá trình kết tủa kim loại lên bề

mặt nền một lớp phủ có những tính chất cơ, lý, hoá đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật mong muốn

Mạ kim loại không chỉ làm mục đích bảo vệ khỏi bị ăn mòn mà còn có tác

dun trang tri, làm tăng vẻ đẹp, sức hấp dẫn cho các dụmh cụ máy móc và đồ trang SỨC

Ngày nay không riêng gì ở nước phát triển mà ngay trong nước ta kỹ thuật mạ đã có nhưng bước phát triển nhảy vọt, thoả mãn yêu cầu kỹ thuật trong sản xuất cung như trong kinh doanh

Kỹ thuật mạ đòi hỏi phải không ngừng phát triển nghiên cứu cal tiến kỹ thuật ,máy móc chuyên dùng thiết bị dây chuyển sản xuất đồng bộ tự động hoá với độ tin cậy cao Điều này sẽ giúp nâng cao chất lượng mạ và hạ giá thành sản phẩm, chống ô nhiễm môi trường

Để có một lớp mạ tốt ngoài những yếu tố khác thì nguồn điện dùng để mạ là rất quan trọng

Đối với sinh viên tự động hóa, môn học điện tử công suất là một môn rất

quan trọng Với sự giảng dạy nhiệt tình của các thầy cô trong khoa em đã tưng bước tiếp cận môn học Để có thẻ lắm vững lý thuyết đẻ áp dụng vào thực tố, ở học kỳ này em được các thầy giao cho đồ án môn học với đề tai: Thiết kế nguồn mạ một chiều Đây là một đề tài có quy mô và ứng dụng thực tế

Với sự cố gắng của bản thân cùng với sự chỉ bảo của các rhầy cô giáo trong bộ môn và đặc biệt là thầy Đỗ Trọng Tín đã giúp em hoàn thành đồ án này

Đại học Bách Khoa Hà Nội

Trang 4

tránh khỏi những sai sót mong các thây giúp đỡ Cuôi cùng em xin chân thành cam on !

Hà nội, ngày 20 tháng 6 năm 2004

Trang 5

CHƯơNGI: Giới thiệu chung về công nghệ mạ

điện

Từ nhiều năm nay công nghệ mạ điện đã ra đời và phát triển mạnh mẽ ngày nay

hầu hết các nước trên thế giới công nghệ mạ điện đã phát triển một cách vượt bậc

có ứng dụng rộng rãi trong thực tế ,đời sống phục vụ đắc lực cho các nghành

khoa học kỹ thuật như mạ trên các vật liệu các chỉ tiết máy, các ứng dụng đời

thường,các vật trang trí

Cho đến nay kỹ thuật mạ dã có những bước tiến nhảy vọt và thoả mãn được các

yêu cầu kỹ thuật như tạo lớp mạ dày, có cấu trúc tốt độ cứng cao chịu ma sát tốt,chịu áp lực ngay ỏ nhiệt độ cao như pít tông ,xi lanh

Mặc dù mạ đã có những bước phát triển đáng kế xong trên thé giới các nhà khoa học đã và đang không ngừng nghiên cứu tìm tòi và sag tạo ra các phương pháp mạ tốt nhất họ tập trung tìm tòi các chất phụ gia mới ,phương pháp điện phân

mới đe tạo ra các lớp mạ tốt có cấu trúc tinh thể mịn, dẻo,đọ cứng cao không bong xứơc ở điều kiện thay đổi nhiệt độ va chạm mạnh

Đối với đất nước chúng ta do điều kiện phát triển trình độ mạ còn thấp do vậy để đáp ứng nhu cầu thực tế chúng ta phải không ngừng nâng cao trình độ và có nhữmg bước đi vững chắc cần hình thành các trung tâm nghiên cứu kỹ thuật mạ

để tạo ra được lớp mạ có chất lượng cao và giá thành rẻ

Trang 6

-4-Lớp mạ điện có rất nhiều ứng dụng trong thực tế và kỹ thuật nó có thê bảo vệ tốt

cho kim loại khỏi bị ăn mòn hoá học hay điên hố trong mơi trường sử dụng Xuất

phát từ khả năng của nó gười ta đã ứng dụng để tạo ra các lớp mạ cần thiết bảo vệ bề mặt cho các loại náy móc trong công nghiệp và các nghành khoa học

s* lớp mạ kim loại trên bề mặt các chỉ tiết máy, dụng cụ sinh hoạt .đã giúp bảo vệ các dụng cụ và các chỉ tiết đó khỏi các tác động của mơi trường

ngồi

s* lớp mạ có tác dụng trang trí bên ngoài sản phẩm làm tăng vẻ đẹp sản phẩm và sức thu hút của mọi dụng cụ máy móc , đồ dùng cá nhân ,trang sức

* có một số chỉ tiết máy do nhu cầu thực tế là giá thành hạ và không cần

dùng kim loại hay hợp kim đắt tiền để chế tạo người ta sử dụng các kim

loại hay hợp kim rẻ tiền rồi mạ các lớp mạ lên nó tạo điều kiện cho việc

tiêu thụ sản phẩm tốt

% Ngoài các lớp mạ thông thường còn có lớp mạ kỹ thuật đó là lớp mạ có các tính chất lý hoá đặc biệt mà các lớp kim loại nền không có Y lớp mạ chống ma sát ,mài mòn + lớp mạ làm thay đổi kích thước chỉ tiết máy “ lớp mạ làm tăng độ dẫn điện lớp mạ cho độ bám cao không bong tróc H,PHÂN LOẠI LỚP MẠ Gồm 4 loại : > Lớp mạ bảo vệ > Lop ma trang tri > Lớp mạ trang trí bảo vệ > Lớp mạ kỹ thuật 1 Lớp mạ bảo vệ

Dùng để bảo vệ khỏi sự ăn mòn kim loại trong môi trường sử dụng và bảo vệ kim loại nền có hai lớp mạ bảo vệ:

Lớp mạ ca tot: lớp mạ mà kim loại mạ có điện thế dương hơn điện thế kim loại nền

Lớp mạ Anốt: lớp mạ mà kim loại mạ có điện thế âm hơn điện thế kim loại nền

2 Lớp mạ trang trí

Lớp mạ này có độ bang sáng mau hap dan giữ được lâu ví dụ như :mạ vàng

mạ bạc Thường dùng mạ ca tốt

Người ta tạo lớp mạ trang trí bằng cách tạo một lớp mỏng kim loại trên bề

Trang 7

3 Lớp mạ trang trí bảo vệ

Là loại lớp mạ vừa trang trí vừa bảo vệ kim loại nền

Ví dụ:dùng lớp mạ ca tốt như niken-crôm,đồng -crôm do niken có độ bền

cao nên đóng vai trò là lớp bảo vệ 4 Lớp mạ kỹ thuật Chúng ta sử dụng rộng rãi và có ứng dụng trong thực tê như: e Mạ làm tăng độ bền chống ma sát ổ trục © Ma phục hồi các chỉ tiết máy Mạ tăng độ dẫn điện

IILSO DO DIEN PHAN

Đề tài thiết kế nguồn mạ một chiều là một đề tài có giá trị thực tế lớn, bởi vì trong công nghệ mạ nguồn điện một chiều là một yếu tố quan trọng

Để thấy rõ giá trị của đề tài, trước hết ta cần phải năm rõ một sô khái niệm cũng như các thiết bị có liên quan đến quá trình mạ bằng điện phân

Ta dựa vào sơ đồ điện phân như sau:

Trang 8

nguồn một chiế! nốt wee dung _— dịch mạ catố\(chỉ lết cần mạ)

Sơ đồ trên là mô hình dùng trong phạm vi nhỏ như phòng thí nghiệm đồng

thời cũng dùng trong qui mô sản xuất lớn Các thành phần cơ bản của sơ đồ điện

phân :

1 Nguồn điện một chiều như : pin, ắc qui, máy phát điện một chiều, bộ biến đổi Ngày nay được dùng phổ biến nhất là bộ biến đổi Bộ biến đổi cho quá trình điện phân có điện áp ra thấp : 3V, 6V, 12V, 24V - Tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật mà chọn điện áp ra cho phù hợp Một bộ biến đổi có thể lấy ra một số điện áp cần thiết cho một số qui trình

VD : Mạ niken thường dùng điện áp 6V hay 12V Để mạ Crôm dùng 12V Để đánh bóng điện hóa nhôm thường dùng điện áp 12 ~ 24V

2 Anốt : Là điện cực nối vơi cực dương của nguồn điện một chiều Trước

khi điện phân anót cần phải đánh sạch dầu mỡ, lớp gi

Anốt dùng trong mạ điện có hai loại : anốt hòa tan và anốt khơng hồ tan

Anốt hồ tan được dùng tronh các trường hợp mạ niken, mạ đồng, mạ kẽm, mạ

thiếc Trong quá trình điện phân anốt tan vào dung dịch mạ theo phản ứng ở

điện cực :

Ni-2e = Ni*

Cụ — 2e = Cụ?”

Các cation kim loại tan vào dung dịch điện phân và đi đến catốt Phản ứng điện

hóa ở anốt là phản ứng oxi hóa Anốt không hòa tan dùng trong trường hợp mạ Crém

Trang 9

Cao Chién Thang Thiết kế nguồn mạ một chiêu Khi điện phân ở bề mặt anốt khơng hồ tan cũng diễn ra quá trình oxi hóa H,O,OH",Cl 2CI” ~2e = Cl, 40H” -4e=2H,O+O, †

Khí thoát ra ở anót trong quá trình điện phân thường chính là Ø, hay C,

3 Catốt : là điện cực nối với cực âm của nguồn điện một chiều Trong mạ điện catốt là vật mạ Trên bề mặt vật mạ luôn diễn ra phản ứng khử các ion kim loại mạ Ví dụ như :

Mạniken : N'+2e=Mi} Mạ kẽm Zn?'+2e=Zn Ì

Đồng thời với iôn kim loại bị khử, 77,Ø* cũng bị khử giải phóng ra khí ,

theo phản ứng : 2/;ø” +2e= H, † +H,O

Khí z, thoát ra trên bề mặt ca tốt có khả năng thấm sâu vào mạng tỉnh thể

kim loại mạ và các kim loại nền, làm giảm độ bền cơ học của kim loại (khí „, khi gặp nhiệt độ cao giãn nở mạnh gây ra sự rạn nứt, giòn kim loại) Người ta gọi hiện tượng này là hiện tượng “ giòn kim loại “

Để kim loại mạ bám chặt vào bề mặt kim loạ nền đồng thời cho lớp mạ đồng đều, bóng sáng hấp dẫn, trước khi mạ ta cần phải gia công cho bề mặt chỉ tiết

bằng phẳng, bóng và sạch các chất dầu mỡ màng oxít

Catốt vật mạ cần phải nhúng ngập vào dung dịch, thường ngập dưới mặt nước 8 — 15cm và cách day bể khonảg 15cm Các chỗ nói phải đảm bảo tiếp xúc thật tốt, không để gây ra hiên tượng phóng điện trong chất điện phân Tuyệt đối không để chạm trực tiếp giữa anót và catốt khi đã nối mạch điện

4 Dung dich chất điện phân : dung dịch chất điện phân dùng để mạ thường có hai phần :

Thành phần cơ bản : gom muối và hợp chất chứa iôn của kim loại mạ và một số hoá chất thiết yêu khác, nếu thiếu hóa chất này thì dung dich không

thể dùng để mạ được

_ Thành phần thứ hai : bao gồm các chất phụ gia + Chất làm bóng lớp mạ

+Chất đệm giữ cho pH của dung dịch ổn định

+Chat giảm sức căng nội tại đảm bảo lớp mạ không bong nứt +Chat san bằng đảm bảo cho lớp mạ đồng đều hơn

+Chat lam tang độ dẫn điện cho lớp mạ đồng đều hơn

+Chất chống thụ động hóa anốt nhằm ổn định mạ Một số đặc điểm dung dịch mạ :

_ Dung dịch mạ cần phải có độ đẫn điện cao Độ đẫn điện của dung dịch

không những chỉ giảm được tôn thấtđiện trong quá trình mạ mà còn làm cho lớp mạ đông đêu hơn

Trang 10

-8-Vi du ma Niken pH=4,5 dén 5,5 Ma kém trong dung dịch amôniclorua pH= 4,5

đên 5,5 Mạ kẽm trong dung dịch axít pH= 3,5 đên 4,0

_ Mỗi dung dịch cho lớp mạ có chất lượng cao trong một khoảng nhiệt độ nhất

định VD mạ Niken khoảng nhiệt độ là 55->70C, mạ vàng 60->70€C Nhìn chung, khi điện phân nhiệt độ dung dịch không vượt qua nhiệt độ sôi của dung

dịch

_ Mỗi dung dịch có một khoang mật độ dòng catốt thích hợp

_ Dung dịch chứa muối phức của kim loại thường cho lớp mạ có chất lượng tốt hơn lớp mạ từ chính kim loại thu được từ nuối đơn VD lớp mạ thu được từ dung dịch Z»(CAN)? hoặc Zz(CN)7 tốt hơn lớp mạ thu được từ dung dịch muối

CuSO,

5 Bể điện phân :

Làm từ vật liệu cách điện, bền hóa học, bền nhiệt Thành và mặt trong của bể thường được lót bằng chất dẻo có độ bền hóa học, bền nhiệt Lớp chất dẻo lót phải kín tuyệt đối, nước không thắm qua được Mặt ngoài sơn nhiều lớp chống gi Bé ma thường có dạng hình chữ nhật, điều này giúp cho lớp mạ được phân bố đều hơn bể có hình dạng khác Có nhiều bể mạ như bể mạ tĩnh, thùng mạ quay, Trên dây là toàn bộ sơ đồ tổng quát của quá trình mạ bằng điện phân

Trong công nghệ mạ còn có một sô yêu cầu về gia công bề mặt trước khi mạ.Yêu

cầu bề mặt trước khi mạ :

- Trước khi mạ vật cần mạ được tiến hành gia công cơ khí để có bề mặt

bằng phẳng, đồng thời tẩy xóa các lopứ gỉ, đánh bóng bề mặt theo yêu cầu sử dụng

- Tay sạch dầu mỡ các hợp chất hóa học khác có thể có trên bề mặt vật

mạ

Tóm lại trước lúc chỉ tiết vào bể điện phân, bề mặt cần phải thật bằng phẳng, sắc

nét bóng tuyệt đối sạch dầu mỡ, các màng oxit có thể có Trong điều kiện như

vậy lớp mạ thu được mới có độ bóng tốt, không sước, không san sùi, bóng đều

toàn lớp mạ đồng nhất như ý

Phương pháp gia công bề mặt kim loại trước khi mạ :

- Phương pháp gia công cơ khí bao gồm : mài thô, mài tỉnh, đánh bóng quay bóng hay sóc bóng trong thùng quay

- Phương pháp gia công hóa học hay điện hóa họcbao gồm : tẩy dầu mỡ, tây gỉ, tẩy lại làm bóng bề mặt, rửa sạch

Sự lựa chọn phương pháp gia công cho hiệu qủa tốt nhất lại có giá thành rẻ,

đòi hỏi người kỹ thuật viên phải có hiểu biết đầy đủ và nhất là phải có kinh

nghiệm sản xuất Bất kỳ thiếu sót nào dù nhỏ hoặc đánh giá không đúng công việc chuẩn bị bề mặt đều dẫn đến giảm sút chất lượng và hình thức lớp mạ Chất lượng lớp mạ phụ thuộc một cách cơ bản vào phương pháp được lựa chọn, kỹ thuật và điều kiện tiến hành chuẩn bị bề mặt lớp mạ Không bao giờ chúng ta coi

nhẹ việc chuẩn bị bề mặt vật mạ

Trang 11

CHƯƠNG Hn : Lựa chọn phương an

Nhiệm vụ đặt ra đối với đồ án là thiết kế nguồn mạ một chiều có điện áp

thấp và dòng rất lớn Nguồn mạ làm việc theo nguyên tắc giữ dòng điện mạ trong quá trình nạp Mạch có khâu bảo vệ chống chạm điện cực

Trong công nghệ mạ điện thì nguồn điện là một yếu tố hết sức quan trọng, nó quyết định nhiều đến chất lượng lớp mạ thu được Nguồn điện một chiều có thể là ắ ắc quy, máy phát điện một chiều, bộ biến đổi Chúng ta phân tích từng loại nguồn dé quyết định lựa chọn phương á án nào :

1 Ac quy : Tong công nghệ mạ điện ă ắc quy chỉ được sử dụng trong phòng thí nghiệm hay sản xuất ở quy mô nhỏ Do hạn chế về lượng điện tích lên ắc quy chỉ dùng để mạ các chỉ tiết nhỏ, còn với các chỉ tiết lớn thì không dùng ắc quy được Đặc biệt khi dòng điện mạ đòi hỏi lớn thì ắc quy không thể đáp ứng được Vì vậy mà trong công nghệ mạ người ta ít sử dụng ắc quy làm nguồn mạ

2 Máy phát điện một chiều : “Trong công nghệ mạ dùng máy phát điện một chiều khắc phục được các nhược điểm của ắc quy Máy phát điện một chiều trong thực tế có thể được sử dụng rộng rãi trong quy mô sản xuất lớn Nhưng giá thành đầu tư cho máy phát điện một chiều lớn, cơ cấu điều khiển hoạt động khá phức tạp Máy phát điện một chiều với nhiều nhược điểm : cổ góp mau hỏng; thiết bị công kềnh; làm việc có tiếng ồn lớn Máy phát điện một chiều cần thường xuyên bảo trì sửa chữa Chính vì các lý do trên lên trong công nghiệp người ta không dùng máy phát điện một chiều

3 Bộ biến đổi :

Hiện nay trong công nghiệp thì dòng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi Công nghệ chế tạo các thiết bị bán dẫn ngày càng hoàn thiện, các thiết bị hoạt

động với độ tin cậy cao Đặc biệt công nghệ sản xuất Thyristor đã đạt được nhiều

thành tựu Chính vì vậy các bộ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều ngày càng được sử dụng nhiều trong các nghành công nghiệp Ngày nay trong công nghệ mạ điện thì bộ bién đổi được dùng rộng rãi nhất Các bộ biến đổi dùng trong quá trình điện phân có thể cho ra các điện áp như : 3V, 6V, 12V, 24V, 30V, 50v Tuỳ theo yêu câu kỹ thuật mà chọn điện thê cho phù hợp.Bộ biến đổi với các ưu điểm : thiết bị gọn nhẹ; tác động nhanh; dễ tự động hóa; dễ điều khiển

Trang 12

-10-ổn định So với dùng nguồn mạ dà ắc quy hoặc máy phát điện một chiều thì bộ biến đổi đáp ứng được hơn cả về mặt kinh tế cũng như các tiêu chuẩn kỹ thuật Vậy quyết định phương án là dùng bộ biến đồi

V6i mach chỉnh lưu có rất nhiều : chỉnh lưu một pha, chỉnh lưu ba pha, chỉnh

lưu không điều khiển, chỉnh lưu có điều khiển Trong yêu cầu của đồ án là thiết kế nguôn mạ điện áp thấp và dòng khá lớn Trước hết ta xét trường hợp chỉnh lưu có điều khiển, sau đó ta có thể xét trường hợp chỉnh lưu điốt không điều khiển

VỚI góC điều khiển ø =0

Các phương án khả thi : + Chỉnh lưu cầu một pha + Chỉnh lưu cầu ba pha

Trang 13

Cao Chién Thang Thiết kế nguồn mạ một chiêu ni: sinØ.4Ø = ay, 40+ aif 2V2U, cosa I a Dang song co ban : * Uu nhuoc diém ctia sơ đồ : Y Uudiém:

So dé nay phù hợp với mach có dòng điện nhỏ ôn định và điêu chỉnh công suât phía một chiêu đo có hai diot nên giá thành rẻ điện áp ngược đặt lên mỗi van trong sơ đồ nhỏ

Trang 14

-12-v' Nhược điểm :

Dòng tải vẫn còn nhấp nhô,không thích hợp với tải có dòng lớn

Trong quá trình thay đổi góc điều khiển œ thì dòng và áp thay đổi nhưng không giữ tính đối xứng nên quá trình tính toán phức tạp.Không dùng được cho tải có công suất lớn, nếu dùng gây ra hiện tượng: công suất bị lệch pha Sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha dòng tải chảy qua hai van noi tiếp, vì vậy tốn thất điện áp và công suất trên van sẽ lớn Sơ đồ cầu một pha chỉ ứng dụng với yêu cầu điện áp chỉnh lưu cao và dòng tải nhỏ

Phương án 2 : Chỉnh lưu cầu ba pha đối xứng Sơ đồ nguyên lý : xếp eT] u2c $ Tư T6 T2

Sơ đồ cầu ba pha đối xứng gồm 6 thyristor, chia làm hai nhóm :

-_ nhóm catốt chung TI, T3, T5 - nhom anot chung T2, T4, Tó

Điện áp các pha :

Trang 15

U, =4J2U; sin(Ø a)

U, =42U; sin(Ø =

a.Hoạt động của sơ đô :

Giả thiết T5, T6 đang cho dòng chay qua V, =V,,V, =V,

+ Khi ø=ø, _ cho xung điều khiển mơ T1 Thyristor này mở vì U, >0

Sự mở của T1 làm cho TS bị khoá lại một cách tự nhiên vì U, >U, Lúc này T6 va T1 cho dong di qua Dién ap ra trén tai: U, =U,, =U, -U,

+ Khi ø=ø, _= cho xung điều khiển mở T2 Thyristor này mỏvì T6

dẫn dòng, nó đặt U, lên catốt T2 mà U, >U, Sự mở của T2 làm cho Tó khoá lại một cách tự nhiên vì U, >U,

Các xung điều khiển lệch nhau ` được lần lượt đưa đến các cực điều khiển của các thyristỏ theo thứ tự 1, 2, 3,4, 5, 6, 1,

Trang 16

-14-Đường bao phía trên biểu diễn điện thế điểm F Đường bao phía dưới biểu diễn điện thế điểm G

Điện áp trên mạch tải : U,=U„—U„ là khoảng cách thẳng đứng giữa hai đường bao 6 ta [J2U.saoao~ 5U e 21 r Thư TI OS 6

Giá trị điện áp ngược lớn nhất trên mỗi van : Ung max = V6U, = 2,45U,

Dong dién trung binh chay qua van

b.Uu nhược điểm của sơ đề : + ru điểm :

- số xung áp chỉnh lưu trong 1 chu kỳ lớn, vì vậy độ đập mạch của điện áp

Trang 17

-_ không làm lệch pha lưới điện

+ Nhược điểm

- sử dung số van lớn, giá thành thiết bị cao

- so đồ này chỉ dung cho tải công suất lớn, dung tải nhỏ và điện áp chỉnh

lưu đòi hỏi độ bằng phẳng

Do dòng tải dùng trong mạ điện có trị số lớn, nên không áp dụng được

phương pháp này, vì các van không chịu được dòng tải lớn

Phương án 3 : Chỉnh lưu 6 pha có cuộn kháng cân bằng a.Sơ đồ nguyên lý

Trang 18

-16-` Sơ đồ chỉnh lưu 6 pha có cuộn kháng cân bằng, được biểu diễn như trên sơ đô, bao gôm máy biên áp động lực, có cuộn kháng cân bằng C,,, 6 thyristor chia lam hai nhom T1,T3,T5 va T2,T4,T6

May bién áp có hai hệ thống thứ cấp a,b,c va a’,b’,c’ Cac cudn day trén mỗi

pha a và a`; bvà b';c và c” có số vòng như nhau nhưng có cực tính ngược nhau Hệ thống dây cuốn thứ cắp máy biến áp có điểm trung tính riêng biệt P và Q P, Q được nối với nhau qua cuộn kháng cân bằng

Cuộn kháng cân bằng có cấu tạo như máy biến áp tự ngẫu Điện áp chỉnh lưu trung bình trong sơ đô có giá trị như trung bình cộng của điện áp đâu ra của hai chỉnh lưu tia 3 pha, nghĩa là :

3/6U,

2m

a= 2 =1,17U,

Do tác dụng của cuộn kháng cân bằng có thể coi dong tal 1a phẳng hoàn toàn Như vậy trị hiệu dụng của dòng thứ cấp máy biến áp : 7, = = 0,291,

1

Dòng trung bình qua van : 7, = N

Trang 19

Cao Chién Thang Thiết kế nguồn mạ một chiêu Le SAA

ome Tt BRE INI BI

Dạng điện áp chỉnh lưu Ud và điện áp trên cuộn kháng cân bằng

* wu nhược điểm của sơ đồ :

_ wu điềm :

Do chỉnh lưu 6 pha nên dòng qua van nhỏ,tiện lợi cho việc bảo vệ van

Hầu như không có sóng hài vì Ua gồm 6 chỏm hình sin,dễ điều khiển

Phạm vi điều khiển œ từ 30° trở đi(phạm vi rộng chất lượng Ua tốt) Chiu được ia lớn và Uạ nhỏ ` ,

+ Dòng điện áp ra có độ băng phăng cao, có độ đập mạch lớn + Dòng trung bình qua van nhỏ bằng 1/6 dòng qua tải

_ Nhược điểm :

+ Số van sử dụng lớn giá thành cao

+ Máy biến áp phức tạp có số cuộn thứ cấp nhiều

** Kết Luận: Qua phân tíchvà đánh giá đầy đủ cả ba phương án ta thấy Dòng điện mạ lớn, dòng qua van nhỏ trung bình bằng 1/6 dòng qua tải,đẻ đảm bảo yêu

cầu đề bài ta chọn bộ biến đổi dùng làm nguồn mạ là chỉnh lưu 6 pha, có cuộn

kháng cân bằng

Trang 20

-18-Chương: Tính Chọn Mạch Lực

Qua phân tích ở trên ta chọn phương án chỉnh lưu 6 pha có cuộn kháng cân bang dé xây dựng nguồn mạ

Chỉnh lưu 6 pha có cuộn kháng cân bằng có 2 cách điều chỉnh: + Điều chỉnh sơ cấp + Điêu chỉnh thứ câp Sau đây ta xét từng phương án điều chỉnh 1> Điều chính sơ cấp : Sơ đồ : Sơ đồ gồm : - 6 thyristor

- 6 điết không điều khiển

Trang 21

Cao Chién Thang Thiệt kê nguôn mạ một chiêu

+.nhược điểm: điều khiển sơ cấp là điều khiển gián tiếp vì lúc đó dòng phải

qua cảm ứng từ sang thứ cấp rồi mới cấp cho tải.Do đó U„của tải sẽ bị hụt đi nên độ chính xác không cao

Dùng 6 đi ốt ở thứ cấp nên lãng phí 2> Điều chỉnh thứ cấp :

Sơ đồ gồm 6 thyristor được bó trí như hình vẽ

e Khi muốn điều chỉnh dòng tải chỉ cần tác động xung điều khiển vào các thyristor ở cuộn thứ cấp Khi góc điều khiển ø tăng lên, biên độ điện áp cân bằng tang lên đáng kể Giá trị điện áp trên cuộn kháng lớn nhất khi ø = 90°

®s Nhận xét :

+, w điểm: là quá trình điều khiển trực tiếp điện áp ra có độ chính xác cao đâm bảo yêu cầu bài toán

+ nhược điểm:dòng ở thứ cấp lớn nên chọn van khó

Kết luận :

Qua phân tích 2 phương pháp điều khiển ta thấy để đảm bảo yêu cầu đề bài ta chọn phương án điều chỉnh 6 pha cuộn kháng cân bằng điều chỉnh thứ cấp

Trang 22

-20-Sơ đồ nguyên lý mạch lực nguồn mạ một chiều như sau : Sơ đồ gồm : + 6 thyristor + Điện trở sun loại 2000A — 60mV + Bảo vệ van RC + Cuộn kháng cân bằng PQ I>Tinh toán máy biến áp lực -

Trang 23

1,Các thông số cơ bản của MBA 1=6000A ;U amax=24V

Công suât một chiêu trên tải : P„ = U„,.1,

V6i U,,=U,+ YAU,

DAV, =AU,, +AU +AU

Máy biền áp có công suất vài chục kVA thuộc loại máy biến áp nhỏ nên : MU ing =2V AU 4=2 (V) AU,„ =2V Điện áp rơi trên mỗi van là I V Vậy: 3 AU,=2+2+2=6V

Suy ra : Ư„ =U„+ )AU, =24+6=30V Công suất tiêu thụ của máy biến áp : Pa =U,„„1„ =30.6000 =180(KW) Từ công thức chỉnh lưu 6 pha có cuộn kháng cân bằng ta có : „ wou, cosz , chọn œ=35° 2m 2T

suyra U,=- đƯ2 THỦ _uựn

326.cosz 3AÍ6 cos35 * Tỷ số máy biến áp = 2 * Giá trị hiệu dung dong chảy qua cuộn so cấp máy biến áp : 1= hs 0,291, = 0,29.6000 = 1740(A) 2/3 * Giá trị hiệu dụng dòng chảy trong cuộn sơ cập : I= 0,47, = 0,4.6000 =60(A) k 11875 2 Tính toán mạch từ : Chọn mạch từ 3 trụ tiệt diện mỗi trụ được tính theo công thức : k=4 đến 6, ở đây chon k= 6 S : công suất tiêu thụ của máy biến áp (VA) C: số trụ (C=3 )

f : tần số nguồn điện xoay chiều (f= 50Hz)

Trang 25

9, = 4 = 2 =200m`)

Chon day det bọc soi thủy tinh hai lớp tiết diện (10x2) mm

*Tiết diện dây dẫn thứ cấp máy biến áp : zeta TAO 2 Q, = =~ =580(mm?) 2 Ta chon day dẫn dẹt bọc sợi thuỷ tỉnh tiết điện (290x2)mm 4.Tính toán kích thước mạch từ : Dùng thép 330 dày 0,35 mm cắt theo hình chữ I và xếp như hình vẽ 3 3 2 1 L 1 : 1 1 a 3 3 é1) C2) Sốlớp dây thứ cấp : ~ =7(lớp)

Lõi cuộn dây dùng fp 8mm cách điện giữa các lớp dùng cáctông chịu nhiệt dày Imm,giữa sơ và thứ câp dùng que fip day 10 mm

Chiêu dày toàn bộ lớp thứ cập ké ca cach dién la: 10+7x(2+1)=31 mm Số vòng của 1 lớp dây sơ cấp: 325/10 =32(vòng)

sốlớp dây sơ cấp :83/32 =3(lớp)

Chiều dày toàn bộ lớp sơ cấp :10+3x(2+1) =19 mm

Chiều dày cuộn dây biến áp:3l+19 =50 mm Lấy khoảng cách giữa hai cuộn là 5 mm

Trang 26

-24-Cửa sô rộng là: 50x2 +8x2+5 =121 mm

II Tinh chon van va bảo vệ van :

Chế độ làm việc của các van rất khắc nghiệt, rat nhạy cảm với nhiệt độ

Nhiệt độ của van tăng lên do công suất tồn hao trên van gây ra Khi nhiệt độ của van cao hơn nhiệt độ môi trường xung quanh nhiệt lượng được truyền vào môi trường Nếu nhiệt độ của van vượt quá giới hạn cho phép sẽ phá hủy van, vì vậy làm mát cho van là một vấn đề rất quan trọng Thông thường van được gắn lên một cánh tản nhiệt với thông số phù hợp Có các biện pháp làm mát thường gặp :

+ Làm mát tự nhiên : chỉ dựa vào sự đối lưu không khí xung quanh van, hiệu suất làm việc của van thấp chỉ khoảng 25%

+ Làm mát bằng gió cưỡng bức : tạo luồng không khí với tốc độ lớn qua van dé đẩy nhanh qúa trình truyền nhiệt của van vào không khí, hiệu suất làm

việc của van là 35%

+ Làm mát bằng nước : van được gắn thêm tắm đồng rỗng cho nước chảy

qua Day là biện pháp làm mát rất hiệu quả hiệu suât làm việc của van đạt đên 90%, nhưng hệ thống làm mát phức tạp chỉ phù hợp với yêu cầu công suất lớn và có nguồn nước tại vị trí lắp đặt thiết bị

Qua phân tích trên ta chọn làm mát bằng thông gió có quạt cưỡng bức với

hiệu suất làm việc của van là 35%

Dòng trung bình qua van là : 7, =i = “ = 1000(A)

Trang 27

Cao Chién Thang Thiet ké nguon ma mét chiêu

Nguyên nhân gây ra quá điện áp được chia làm hai loại :

+ Nguyên nhân nội tại : Khi khoá thyristor bằng điện áp ngược các điện tích đổi ngược hành trình tạo ra dòng điện ngược trong khoảng thời gian rất ngắn Sự biến thiên nhanh chóng của dòng điện gây ra một suất điện động cảm ứng trong các điện cảm luôn luôn có của đường dây nguồn dẫn đến các thyristor Vì vậy giữa anốt và katốt xuất hiện quá điện áp

+ Nguyên nhân bên ngoài : Những nguyên nhân này thường xảy ra ngẫu nhiên như khi có sét đánh, khi đóng cắt máy biến áp nguồn Cắt máy biến áp nguồn tức là cắt dong điện từ hóa máy biến ap, bay gid nag lượng từ trường tích luỹ trong lõi sắt từ chuyển thành năng lượng điện chứa trong các tụ kí sinh, rất nhỏ giữ các dây cuốn sơ cấp và thứ cấp máy biến áp Điện áp này có thê lớn gấp

5 lần điện á áp làm việc

Mạch RC đấu giữa các pha thứ cấp máy biến áp là để báo vệ quá điện áp Mạch RC đấu song song với tiristor nhằm bảo vệ quá áp do điện tích tích tụ khi chuyển mạch gây nên Thông số của RC phụ thuộc vào mức độ quá điện áp

có thể xay ra „tốc độ biến thiên của đòng chuyên mạch ,người ta dùng mạch RC xem hình sau : a =——] Ï |] os

Tính RC bảo vệ quá áp do tụ tích điện gây nên, hình trên

U¿„,U„„ là giá trị cực đại cho phép của điện áp thuận và ngược đặt trên

thyristor sư cách chu kỳ, cho trong sổ tay tra cứu

U, amap sim là giá trị cực đại cho phép | của điện áp thuận và ngược đặt trên thyristor một cách không chu kỳ, cho trong số tay tra cứu

U,, 1a giá trị cực đại của điện áp ngược thực tê đặt trên thyristor

Trang 28

-k Là hệ số qúa điện áp Các bước tính toán : + Xác đinh hệ số qúa điện áp theo công thức k= Ging Uy

+ Xác định các thông sé trung gian : C*,,(k), Reg (Rein (1) + Tinh ` max khi chuyển mạch

Trang 29

Cao Chién Thang Thiết kế nguồn mạ một chiều a=2,64[L,„ ¡? = 2,64[0,8.10-`.6000? = 10,7em Để tính các kích thước của cuộn kháng cân bằng từ tài liệu hướng dẫn ta tìm các hệ sô m,n,l Lõi sắt cuộn kháng chọn như hình vẽ ở đây n=0,6 ; lI=l,2 ; m=2,2 h c a m=—;n=—;] = — a a b

Vớih: là chiều cao cửa số, =m.a=2,2.10,7=24cm c : là chiêu rộng cửa sô c=n.a=0,6.10,7=6,5cm

„ b: là chiều dày lõi b= a/I = 10,7/1,2=9em Tiết diện trụ là Q=a.b=10,7.9=96,3(cm2)

Trang 30

-28-cHươnG 1v:Thiết kế mạch điều khiển

I Các yêu cầu cơ bản đối với hệ thống điều khiển :

1 Đảm bảo phát xung với đầy đủ các yêu cầu để mở van :

* Đủ biên độ Ux * Đủ độ rộng tx

* Sườn xung ngăn ứ, =0,5 +1/

2 Đảm bảo cách ly giữa mạch lực và mạch điều khiển, Ví dụ đối với MBAX

thường được sử dụng như một khâu truyền xung cuối cùng ở tầng khuyếch đại xung

Trang 31

Cao Chién Thang Thiét ké nguon ma mét chiêu

4 Đảm bảo đúng quy luật về pha điều khiển Day là yêu cầu về đảm bảo phạm vi điều chỉnh góc z

5 Có thể hạn chế phạm vi góc điều khiển không sự thay đổi của điện áp lưới 6 Không gây nhiễu đối với các hệ thống điều khiển điện tử khác ở xung quanh

7 Có khả năng bảo vệ quá áp, quá dòng và báo hiệu khi có sự có

II Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển Nhiệm vụ :

+ Khâu đồng pha có nhiệm vụ tạo ra điện áp tựa U„ dạng răng cưa trùng pha với điện áp anot của trisistor

+ Khâu so sánh có nhiệm vụ so sánh giữa điện áp tựa với điện áp điều

khiển để phát Xung ở đầu ra đưa đến bộ khuếch đại

+ Khâu khuếch đại có nhiệm vụ tạo xung phù hợp để mở trisistor Yêu cầu : tạo xung có sườn dốc thẳng đứng , đủ độ rộng với độ rộng lớn hơn thời gian mở của trisistor , đủ công suất , cách li giữa mạch lực và mạch điều khiển IIL Nguyên tắc điều khiển

+ Trong thực tế người ta thường dùng hai nguyên tắc điều khiển : thẳng đứng tyuén tinh và thẳng đứng arccos để thực hiện điều chỉnh vị trí xung trong nửa chu kỳ dương của điện áp đặt trên thyristor

1 Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính

Udk+Uc

+

Trang 32

-30-Sử dụng 2 điện áp

-Điện áp đồng bộ Uc:có dạng răng cưa đồng bộ với điện áp AK của Thiristor

-Điện áp điều khiển Udk: là điện áp 1 chiều có thể điều chỉnh được biên độ Úc Ur max Khi Uc=0 >a=0 Uc 40>a40 Lay Ucmax = Urmax Ta có quan hệ 2 = 2.Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng acrcos +U ` _-Ue ⁄ / /Udk=Uc 0 a t Udk` VN `, Sử dụng 2 điện áp

-Điện áp đồng bộ Uc: Vượt trước điện áp AK của Thiristor một góc bằng 90 -Điện áp điêu khiên Udk: là điện áp 1 chiêu có thê điêu chỉnh được biên độ

Trang 33

Udk = -Udkmax-› z =0 „

Nguyên tắc này sử dụng trong các thiệt bị chỉnh lưu chất lượng cao

IV Giới thiệu các phân tử cơ bản được dùng trong mạch điều khiển :

1 Khuyêch đại thuật toán : Kí hiệu khuyêch đại thuật toán:

2 Khuyếch đại thuật toán thường được dùng trong các mạch cơ bản sau: a Mạch so sánh một cổng : Đầu vào khuyếch đại thuật tốn tơng trở Ri rất lớn nên dòng đi vào KĐTT là không đáng kế R R UP =>, +(G—U, Ri +R, R,+R,

Khi U,C)>0 thì U3 sẽ bão hoà ở ~Un

Khi U,(-)<0 thì U3 sẽ bão hoà ở +Un

Trang 34

-32-RL ut @{_}+ — — Re 8U UzœT{†_Ƒ—]+

Khi: UI>U2 thì U3 =-Un Khi: UI<U2 thì U3= +Un c Mach tao tin hiệu răng cưa :

* Dùng khuyếch đại thuật toán :

* Dùng nguồn dong transistor :

Trang 35

Cao Chién Thang Thiết kế nguồn mạ một chiêu d Mạch khuyếch đại đảo : Ra +E Ri -E R3 4 a ® Ta có quan hệ sau: U,= 7a Us '

IV Thiết kế mạch điều khiến :

A Nguyên lý hoạt động của sơ đồ điều khiến :

Trang 36

-34-Khi cấp nguồn điện 380V vào sơ cấp của BA nguồn ,phía thứ cấp của BA hạ áp qua cuộn dây W2; qua cầu chỉnh lưu hai nửa chu kì Dị và D; điện áp tại điểm () U, là điện áp một chièu hình sin lấy phần dương và đặt vào cửa đảo của thuật toán A;¡ tại đây so sánh với điện áp Uđ được đưa vào cửa cộng của A¡ Uđ có giá

trị :Uimn SUđ< max Khi điện áp đặt vào cửa âm của OA; lớn hơn điện áp Uđ trên cửa dương của OA:thì tại cửa ra của OA một điện áp âm Còn khi điện áp trên cửa âm của OA;¡ nhỏ hơn điện áp trên cửa dương thì điện áp ra của OA; sẽ là một điện áp dương Như vậy OA; có nhiệm vụ so sánh điện áp nửa hình sin của U¡ với Uđ trên cửa đảo và tạo ra trên đầu ra một điện áp dương, âm liên tiếp dang

xung vuông như hình vẽ ở trên

Điện áp dạng xung vuông sau khi được tao ra ở khâu so sánh trước đó được đưa vào để làm điện áp điều khiển của khâu tạo điện áp răng cưa

* Khi Uđk < 0 ,T1 khoá do đó T2 cũng bị khoá vì thế của bazơ cao hơn thế của emiter

* Khi Uđk >0 thì bóng T1 được mở , thế emiter được giữ cố định nhờ diode ổn

áp Dz Khi TI mở Uc,TI=0 phân áp R2 ,R3 sẽ làm cho bazơ của T2 âm hơn

emiter ,do vậy T2 mở tụ C1 được nạp theo đường +EDz>T2>CI

Điện áp của tụ tăng rất nhanh đến gid tri Uc,T2 +E,T2,sau do không thé tăng cao hơn được nữa vì như vậy thì như vậy T2 sẽ bị khoá lúc này tụ C1 sẽ phóng điện

qua nguồn dòng tạo bởi T3 kết quả tạo được sườn sau của điện áp trên tụ có dạng giảm tuyến tính

Tín hiệu điều khiển đưa vào cửa cộng của khâu so sánh * Nếu U„>Uanthì đầu ra của OA; là xung âm

* Néu Ux<Uax thi dau ra của OA; là xung duong Khi đó bộ phát xung chùm dưới sự phóng nạp của tụ C¿ tạo ra chuỗi xung hình chữ nhật Vì tín hiệu ra nhỏ được khuếch đại qua đèn T›, xung qua didt D chỉ giữ lại phần âm được trộn lẫn với xung ra từ khâu so sánh A; tạo thành từng chùm xung dương Nhưng tín

hiệu xung vẫn chưa đủ lớn để kích mở Tiristo đo đó được đưa qua bộ khuếch đại

xung Các transisto mắc theo kiểu Dalingtơn Xung dương được đặt vào bazơ của Tụ làm Tạ mở và Ts mở theo khi đó có xung đi vào biến á áp xung Trên cuộn thứ cấp của biến áp xung có xung để kích mở tiristo Khi xung tắt TạvàT; bị khoá, điện áp trên biên áp xung giảm đột ngột, cuộn dây của biến áp xung xuất hiện sức điện động cảm ứng ngược dấu lúc đó điết Dvà Dạ thông và dập tắt sức điện động

để bảo vệ các transistor

Điện áp điều khiển được lấy điện áp phản hồi của nguồn mạ thông qua điện trở

Sun ,vì điện áp này nhỏ nên ta cho qua một bộ khuyếch đại để được điện áp có độ

thích hợp trước khi cho vào khâu PI.Sau đó điện áp phản hồi được đưa qua khâu

PI để loại bỏ các sóng nhiễu có tần số cao làm cho mạch tăng tính ổn định.Điện

áp ra khỏi khối PI ta gọi là điện áp phản hồi Uph.Tiếp theo điện áp phản hồi được

đưa vào bộ cộng (đảo) với điện áp mà ta đặt cho nguồn mạ làm việc ,điện áp này ta gọi là điện áp đặt Uđ.Tín hiệu ra của khâu cộng này chính là tín hiệu điều khiển

được đưa vào so sánh với tín hiệu đồng pha để phát ra xung điều khiển mở các

Trang 37

B Tính toán các khâu của mạch điều khiển 1 Tính toán khối đồng pha UI Uäf Sơ đồ nguyên lý khâu đồng pha Giản đồ điện áp

Nguyên lý hoạt động của khối đồng pha:

Khi cấp nguồn 380V vào sơ cấp của biến áp đồng pha, phía thứ cấp của biến áp được hạ áp Giả sử tại thời điểm ban đầu t = 0, nửa chu kỳ đầu điện áp dương đặt trên D¡, D¡ sẽ thông và D; sẽ bị khoá, nửa chu kỳ sau tại thời điểm tạ= 7 điện áp xoay đảo dấu và thế dương được đặt vào anốt Dạ, D;sẽ thơng và D¡bị

khố Vậy điện áp trên điểm (I) là điện áp xoay chiều đươc đưa qua chỉnh lưu

thành điện áp một chiều nửa hình sin

Điện áp một chiều nửa hình sin liên tiếp tại () được đưa vào cửa âm của khâu so sánh OA¡ Điện áp được đưa vào cửa dương của OA; là điện áp một chiều phẳng Ud 6 gia trị :U¡mạ <Uđ< U¡„¿„ Khi điện áp đặt vào cửa âm của OA¡ lớn hơn điện áp Uđ trên cửa dương của OA¡thì tại cửa ra của OA một điện áp âm

Còn khi điện áp trên cửa âm của OA: nhỏ hơn điện áp trên cửa dương thì điện áp

ra của OA; sẽ là một điện áp dương Như vậy OA; có nhiệm vụ so sánh điện áp nửa hình sin của U với Uđ trên cửa đảo và tạo ra trên đầu ra một điện áp dương,

âm liên tiếp dạng xung vuông như hình vẽ ở trên

Trang 38

-Tính toán khói đồng pha:

Chọn góc duy trì và thoát năng lượng 9 =30° thì điện áp Uđ đặt vào cửa thuận của bộ so sánh là: U,=U.sin30° = 12.sin30° =6(V) Chọn E”=12(V) Chọn RI= 1 (kQ) ⁄ E Ta có : VRTERTRE= 60) DVr1= 1(kQ) Chon VR1 =1(KQ)

Để đòng vào cửa đảo của khuyếch đại thuật toán nhỏ hơn 1mA thì ta chọn R

sao cho U/R<1mA > R>12(kQ) chon R = 15kQ 2.Tính toán khâu tao điện áp rang cưa +E Udk : À ° b on on + m 8 Rs Rs Ure Ti a + T: 3 9 -E T VR2 Rs

So dé nguyén ly giản đồ điện áp

Nguyên lý làm việc của khâu tạo điên áp răng cưa

Trang 39

Cao Chién Thang Thiết kế nguồn mạ một chiêu >0 thì bóng T1 được mở, thế emiter được giữ có định nhờ diode ổn áp Dz,ở đây ta chọn Uz=3V thì U;;;= +E - Uz = 12 - 3 = 9 (V) *Khi Uđk < 0 ,T1 khoá U¿;,=12 do đó T2 cũng bị khoá vì thế của bazơ cao hơn thế của emiter,

* Khi Uđk >0 ,T1 mở Uec,TI1 0 phân áp R2 ,R3 sẽ làm cho bazơ của T2 âm hơn emiter ,do vậy T2 mở tụ C1 được nạp theo đường +E>Dz>T2>C1

Điện áp của tụ tăng rất nhanh đến giá trị Uc,T2~Ue,T2 =9V,sau đó không thể tăng cao hơn được nữa vì như vậy thì như vậy T2 sẽ bị khoá lúc này tu C1 sé

phóng điện qua nguồn dòng tạo bởi T3 kết quả tạo được sườn sau của điện áp trên tụ có dạng giảm tuyến tính

Từ tính toán khâu đồng pha ta có:

Chu kì của điện áp lưới la:T=1/1/50E20ms tương ứng với 360° > Chu kì của điện áp răng cưa là :Tre=T/2=10ms tương ứng với 180°

Mặt khác Trc=tpttn

Trong đó :tp- thời gian phóng của tụ Cl tn-thời gian nạp của tụ CI

Như trên ta đã chọn 0= 30”tức là tn= 60°> tp=180°- 60°=120°

mg với thời gian là: ò— 120”.10”

Tương ứng với thời gian là: tP“ lgạn - =6.67ms

ae

m=ố0 10 _ 3,33ms

180° Chọn giá trị của tu Cl = 0,5 uF

Gọi dòng điên trong quá trình phóng là Ip.Sau khoảng thời gian t= tp = 6,11ms thì điện áp trên tụ về giá trị 0 vậy ta có 2 Ucp= Uco — 4 ipat =0 Co <— Uco-— 4 píp =0 c CUco _ 0,5.10°.9 ->Ip= P`—m = 667102 =0,674(mA oe Ip=0,674 mA >Vr2+R5 =" ate = 16910Q =16,9(KQ) Ip 0,674.10 Vr2+Rhel = 17 (kQ)

Chon R5 =12 kQ là điện trở cố định còn VR2= 0+10(KO)( VR2 = 5kO ) là

biến trở điều chỉnh được

Gọi dòng điện trong quá trình nạp là In.Sau khoảng thời gian t=tn=0,6 ms thì

Trang 40

¢ => In eG = 905.07 =1,35(mA) in 3,33.10 -> R4= Ue = =_ = 6,67(KQ) In 135.107 Chọn dòng qua R2,R3 bằng 2mA là đủ khi cần cung cấp dong cho bazo của T2 Khi đó :R3+R2 = _— = — = 6000(Q) = 6(KQ) 2.10 2.10 Để đảm bảo khi T1 mở thì điện áp rơi trên R4 nhỏ hơn 9V để cho T2 có thể mở được thì ta chọn R3=4(kO), R2=2(k©) 3.Khâu so sánh +E 4 Ure Udk A

Nguyên lý hoạt động của khâu so sánh :

So sánh điện áp điều khiển với điện áp răng cưa để tạo ra điện áp ở cửa ra có dạng chuỗi các xung vuông liên tiếp.Điện áp răng cưa đưa vào cửa đảo của OA,còn điện áp điều khiển đưa vào cửa cộng của OA

+ Khi Ure >Udk thì điện áp ở đầu ra mang giá trị dương + Khi điện áp Urc >Udk thì ở đầu ra điện áp mang giá trị âm

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	7,56 MB