Thiết kế mạch chỉnh lưu điều khiển

2.8 Thiết kế mạch điều khiển Mạch điều khiển tiristor đơn giản ZT D ZT D Ud Ud R1 U1 VR T U1 D0 UJT R2 iT iT VR T C C b) a) U U U2 U2 t π t1 UC UUJT t t1 π UC c) d) Thiết kế mạch điều khiển theo nguyên tắc thẳng đứng ã a Nguyên lí điều khiển Uđf t Urc Uđk t X®k t Ud t t1 t2 t3 t4 t5 Hình 1.18 Nguyên lí điều khiển chỉnh lưu b Sơ đồ khối mạch điều khiển Sơ đồ khối hình Uđk Đồng pha So sánh Tạo xung Hình 1.19 Sơ đồ khối mạch điều khiển Chức khâu ã Khâu đồng pha có nhiệm vụ tạo điện áp tựa Urc (thường gặp điện áp dạng cưa tuyến tính) trùng pha với điện áp anod Tiristor ã Khâu so sánh nhận tín hiệu điện áp cưa điện áp điều khiển, có nhiệm vụ so sánh điện áp tựa với điện áp điều khiển Uđk, tìm thời điểm hai điện áp (Uđk = Urc) Tại thời điểm hai điện áp nhau, phát xung đầu để gửi sang tầng khuếch đại ã Khâu tạo xung có nhiệm vụ tạo xung phù hợp để mở Tiristor Xung để mở Tiristor có yêu cầu: sườn trước dốc thẳng đứng (hình 1.20), để đảm bảo yêu cầu Tiristor mở tức thời có xung điều khiển (thường gặp loại xung xung kim xung chữ nhật); đủ độ rộng (với độ rộng xung lớn thời gian mở Tiristor); đủ công suất; cách ly mạch điều khiển với mạch động lực (nếu điện áp động lực lớn) ã Dạng xung phù hợp để mở tiristor Xđk X®k t t tx tx tx >tm; th­êng tm khoảng 100 200 às Xđk t tx Sai Các khâu ã Khâu đồng pha dùng diod tô -E R2 A U1 U2 R1 D2 B C C D a UA U rc t1 π t U RC b ã Đồng pha dùng tranzitor tô -E +E R2 R1 GHEP QUANG R2 Tr A U1 U2 R1 D C C Uv Ura Ura b D U UA t a URC c ã Đồng pha dïng K§TT UA Tr R2 A U1 R1 - A1 C1 D1 B t UB R3 - A2 t C Ura URC a t b Hình 1.23: Khâu đồng pha dùng KĐTT a- sơ đồ; b- đường cong điện áp khâu ã Khâu so sánh dùng tranzitor -E Urc U®k R3 R1 -U®k Tr Urc U®k t Ura R2 t1 t11 t3 t2 Ura a t4 t • So sánh dùng KĐTT R1 Urc Uđk - R2 A3 + U®k t Ura -U®k b Urc Urc U®k t1 R1 t3 t2 - A + R2 c Ura Ura t4 t ã Khâu khuếch đại +E iC D UV BAX t X®k iC R Tr Uv t1 X®k a t2 t3 t4 t ã Khâu so sánh với khuéch đại mắc darlington BAX D0 Tr1 Tr2 Uv D b ã Sơ đồ có tụ ghép tầng UV BAX D0 ib iC Tr1 ib Tr2 Uv D c iC X®k UC t1 t2 t3 t t4 t ThiÕt kÕ mạch điều khiển mạch số ã Nguyên lí điều khiển UAT t Xđh t n.Xđh XĐ t Xđk t Ura t Sơ đồ khối mạch điều khiển mạch số ĐF ĐX KĐ-TX Xđh Hình 1.28 Sơ đồ khối ®iỊu khiĨn tiristor m¹ch chØnh l­u b»ng m¹ch sè ã Sơ đồ ví dụ hênh điều khiển +15V Tr R2 D3 C1 R1 A - A1 + U A - D1 B R5 R3 + A2 C + R4 A3 D C R U®k Uv U ®f1 + - A1 B D3 +15V Tr R5 C1 R2 R4 T2 D A6 + R3 T3 -A + + A2 C Uđk AND UA ã Nguyên lí hoạt động sơ đồ t UB t t UC U®k Urc UD t UE UF t X®k t Ud t1 t2 t3 t4 t5 Hình 1.47 Giản đồ đường cong mạch điều khiển t U ã Sơ đồ không chùm xung A t UB t Urc UC Udk t UD t X®k t Ud t t1 t2 t3 t4 t5 Hình 1.48 Giản đồ đường cong mạch điều khiển hình 1.49 ã Ví dụ điều khiĨn chØnh l­u hai nưa chu k× +15V Tr1 R3 U ®f1 +A - B R5 C1 D3 R A2 + C +12V R2 D4 R6 -A + D C2 T r T r T1 Uv B D3 R3 Tr C R6 +12V A2 C U®k R5 + R4 A + + U R2 ®f2 A3 T r D C2 D +15V Hình 1.49 Sơ đồ mạch điều khiển chỉnh lưu pha chu kì T r T2 ã Đặc điểm điều khiển chỉnh lưu tia ba pha ã Sự khác mạch điều khiển chỉnh lưu mét pha víi m¹ch chØnh l­u ba pha chØ ë điện áp đồng pha đưa vào Góc thông tự nhiên (hình 1.52) mạch chỉnh lưu ba pha dịch pha so với điện áp pha góc 300 (nếu lệnh mở tiristor trước thời điểm góc thông tự nhiên tiristor không dẫn, tiristor pha trước dẫn, điện áp dương hơn) Do đó, điện áp tựa làm đưa vào để mở tiristor cần dịch pha góc 300 Để dịch pha điện áp đồng pha góc 300 cần nối biến áp đồng pha có sơ cấp nối tam giác Khi điện áp thứ cấp pha biến áp trùng pha với điện áp dây (điện áp dây dịch pha so với điện áp pha góc 300, UAC hình 1.52) ã Tạo điện áp đồng pha chỉnh lưu tia ba pha U Góc thông tự nhiên UB UA UC t 300 λ U λ UAC t 1 U t 2 Hình 1.52 Xác định góc thông tự nhiên khoảng dẫn tiristor chỉnh lưu ba pha ã Đặc điểm điều khiển chỉnh lưu cầu ba pha ã Thứ tự cấp xung điều khiển hình bên NK A B C T2 T1 T4 T6 T5 NA T3 T3 T6 T1 T4 A B C T2 T5 A B C T2 T1 T4 T3 T6 T5 A B C A B C T2 T1 T2 T1 T4 T3 T4 T3 T6 T5 T6 T5 A B C T2 T1 T4 T3 T6 T5 Hình1.53a Đổi thứ tự dẫn tiristor ã Điều khiĨn kiĨu ®Ưm xung ®iỊu khiĨn UB UA UC t XT1 XC XT6 XC XT3 t X§ XC XT2 t X§ XC XT5 XT4 X§ t X§ XC XC X§ t XĐ t t Hình 1.55b Cáp xung điều khiển chỉnh lưu cầu ba pha đối xứng cách đệm xung điều khiển ã Điều khiển chùm xung điều khiÓn UA UB UC t XT1 XT6 XT3 XT2 XT5 XT4 t t t t t t H×nh 1.55c CÊp xung điều khiển chỉnh lưu cầu ba pha đối xứng b»ng chïm xung ®iỊu khiĨn .. .Thiết kế mạch điều khiển theo nguyên tắc thẳng đứng ã a Nguyên lí điều khiển Uđf t Urc Uđk t X®k t Ud t t1 t2 t3 t4 t5 Hình 1.18 Nguyên lí điều khiển chỉnh lưu b Sơ đồ khối mạch điều khiển. .. ®f2 A3 T r D C2 D +15V Hình 1.49 Sơ đồ mạch điều khiển chỉnh lưu pha chu kì T r T2 ã Đặc điểm điều khiển chỉnh lưu tia ba pha ã Sự khác mạch điều khiển chỉnh lưu mét pha víi m¹ch chØnh l­u ba pha... Uv D c iC X®k UC t1 t2 t3 t t4 t ThiÕt kÕ mạch điều khiển mạch số ã Nguyên lí điều khiển UAT t Xđh t n.Xđh XĐ t Xđk t Ura t Sơ đồ khối mạch điều khiển mạch số ĐF ĐX KĐ-TX Xđh Hình 1.28 Sơ đồ khối