7
CNG BI GING MễN HC: K THUT IN IN T Chuyờn ngnh: - CNKT C khớ mỏy xõy dng - CNKT Mỏy tu thy - CNKT u mỏy toa xe - CNKT ễTễ TNG S 75 tit MC LC MC LC CHNG 1: DềNG IN HèNH SIN MT PHA Cỏc khỏi nim c bn v mch in Cỏc nh lut Kirhoff 10 Cỏc nh lut in t c bn 12 Sc in ng hỡnh sin pha v cỏc thụng s c bn ca i lng in hỡnh sin 20 Tr s hiu dng v s lch pha 22 Biu din dũng in xoay chiu hỡnh sin bng vect v s phc 23 c im mch in hỡnh sin thun R, L, C 27 Nhỏnh in tr, in cm, in dung mc ni tip 30 Phng phỏp gii bi toỏn mch in hỡnh sin pha 32 CHNG : CC PHNG PHP GII MCH 36 Phng phỏp dũng in nhỏnh 36 Phng phỏp dũng in vũng 36 Phng phỏp in th nỳt 37 Bi toỏn minh tng hp 41 CHNG 3: DềNG IN HèNH SIN PHA 42 1.S hỡnh thnh sc in ng hỡnh sin mỏy phỏt in pha 42 Mch in pha ni kiu hỡnh 43 Cỏch ni hỡnh tam giỏc () 47 Cỏch gii mch in ba pha i xng 50 CHNG 3: O LNG IN 54 Khỏi nim v k thut o in 54 Cỏc dng c o in thụng dng 55 Phng phỏp o cỏc i lng in 61 CHNG 5: MY BIN P 84 Cỏc khỏi nim c bn v mỏy in 84 nh ngha, cụng dng v cu to MBA 85 Nguyờn lý lm vic ca MBA 86 Tn hao cụng sut v hiu sut ca MBA 87 Cỏc MBA c bit 87 CHNG 6: NG C IN KHễNG NG B 90 Cu to ng c khụng ng b pha 90 T trng quay 92 Nguyờn lý hot ng ca ng c in khụng ng b pha 95 Nguyờn tc lp t ng c vo li in 98 M mỏy, i chiu quay v iu chnh tc ng c KB pha 98 Tn hao cụng sut v hiu sut ng c 104 CHNG 7: MY IN MT CHIU 106 Cu to v phõn loi mỏy in chiu 106 Nguyờn lý hot ng ca mỏy phỏt v ng c in mt chiu 108 Biu thc sc in ng v mụ men in t ca mỏy in mt chiu 110 Tn hao cụng sut v hiu sut ca mỏy in mt chiu 112 M mỏy, i chiu quay v iu chnh tc ng c mt chiu 112 CHNG 8: TRUYN NG IN 115 Thit b úng ct mch 115 Thit b iu khin v bo v 117 Cỏc mch iu khin b truyn ng 124 CHNG CC LINH KIN IN T C BN 128 in tr, t in, cun cm 128 it bỏn dn 133 Tranzitor 136 4.Vi mch tớch hp 143 ốn phúng tia in t 144 CHNG 10: MCH IN T CễNG NGHIP 145 Mch chnh lu, nghch lu 145 2.Mach bin i in b truyn ng in 153 Mch khuch i tớn hiu 153 Mch n nh in ỏp v dũng in 158 5.Mch vi x lý 161 CHNG 1: DềNG IN HèNH SIN MT PHA (Thi gian: LT 6t, BT 2t, TN 1t, KT 1t) Cỏc khỏi nim c bn v mch in 1.1 Mach iờn Mch in l hp cỏc thit b in ni vi bng cỏc dõy dn ( phn t dn) to thnh nhng vũng kớn ú dũng in cú th chy qua Mch in thng gm cỏc loi phn t sau: ngun in, ph ti (ti), dõy dn a Ngun in: Ngun in l thit b phỏt in nng V nguyờn lý, ngun in l thit b bin i cỏc dng nng lng: c nng, húa nng, nhit nng thnh in nng b Ti: Ti l cỏc thit b tiờu th in nng v bin i in nng thnh cỏc dng nng lng khỏc nh c nng, nhit nng, quang nng v.v c Dõy dn: Dõy dn lm bng kim loi ( ng, nhụm) dựng truyn ti in nng t ngun n ti 1.2 Kt cu hỡnh hc ca mach iờn a Nhỏnh: Nhỏnh l mt on mch gm cỏc phn t ghộp ni tip nhau, ú cú cựng mt dũng in chy t u ny n u b Nỳt: Nỳt l im gp ca t ba nhỏnh tr lờn c Vũng: Vũng l li i khộp kớn qua cỏc nhỏnh 1.3 Cỏc lng c trng quỏ trỡnh nng lng mach iờn c trng cho quỏ trỡnh nng lng cho mt nhỏnh hoc mt phn t ca mch in ta dựng hai i lng: dũng in i v in ỏp u Cụng sut ca nhỏnh hoc ca phn t: p = u.i 1.3.1 iờn ỏp Ti mi im mch in cú mt in th Hiu in th gia hai im gi l in ỏp Vy in ỏp gia hai im A v B cú in th A, B l: uAB = ( A - B) (1-1) Chiu in ỏp quy c l chiu t im cú in th cao n in th thp Trong h n v SI n v in ỏp l V (vụn) 1.3.2 Cng dũng iờn Dũng in i v tr s bng tc bin thiờn ca lng in tớch q qua tit din ngang ca dõy dn i A B UAB Hỡnh 1.2 i = dq/dt (1-2) Chiu dũng in qui c l chiu chuyn ng ca cỏc ht mang in tớch dng in trng Trong h n v SI n v dũng in l A (ampe) 1.3.3 Chiu dng dũng iờn v iờn ỏp Khi gii mch in, ta tu ý chn chiu dũng in v in ỏp cỏc nhỏnh gi l chiu dng Kt qu tớnh toỏn cỏc dũng in v in ỏp, nu dũng (ỏp) tớnh cú du dng thỡ chiu ó chn l úng, nu õm thỡ cú chiu ngc li 1.3.4 Cụng sut Trong mch in, mt nhỏnh hoc mt phn t cú th nhn v phỏt nng lng Gi thit cỏc chiu ỏp v dũng nhỏnh l trựng v tớnh toỏn kt qu cụng sut ta a n kt lun: p = ui > nhỏnh nhn nng lng p = ui < nhỏnh phỏt nng lng Nu ta chn chiu dũng v ỏp ngc thỡ ta cú kt lun ngc li Trong h n v SI n v cụng sut l W (oỏt) 1.4 Mụ hỡnh mach iờn, cỏc thụng s 1.4.1 iờn tr R v iờn dn g Cho dũng in i chy qua in tr R v gõy in ỏp ri trờn in tr R l uR Theo nh lut ụm quan h gia dũng in v in ỏp l: uR = Ri (1-3) - Khỏi nim in dn R i g = 1/R (n v 1/ = S : Simen) uR Hènh 1.6 Cụng sut tiờu th trờn mch in tr l: p = ui = i2R (1-4) in nng tiờu th mt tri gian l: t pdt i A= Rdt i = cosnt thỡ A = i2Rt (1-5) 1.4.2 iờn cm L Khi cú dũng in chy qua cun dõy cú w vũng s sinh mt t thụng múc vũng vi cun dõy = w (1-6) Trong ú: l t thụng ca cun dõy in cm ca cun dõy c nh ngha: L= w n v l (Henry H) i i (1-7) Nu t thụng bin thiờn thỡ dũng in cng bin thiờn v theo nh lut cm ng in t cuụn dõy xut hin sc in ng t cm eL = - d di L dt dt (1-8) in ỏp trờn cun dõy uL =- eL = L di dt Cụng sut trờn cun dõy eL (1-9) i uL Hỡnh 1.7 PpL = uLi = iL di dt (1-10) Nng lng t trng tớch ly cun dõy wM = t t 0 pdt iLdi = Li2 /2 (1-11) Nh vy in cm L c trng cho hin tng tớch ly nng lng t trng ca mch 1.4.3 H cm M Hin tng h cm l hin tng xut hin t trng cun dõy dũng in bin thiờn cun dõy khỏc sinh Trờn hỡnh v cú cun dõy cú liờn h h cm vi T thụng h cm cun dũng in cun sinh l: 21=Mi1 11 21 M i1 * * u21 Hỡnh 1.8 i M l h s h cm gia cun dõy Nu i1 bin thiờn thỡ in ỏp h cm ca cun dõy cun dõy sinh l: u21= d 21 M di1 dt dt (1-12) Tng t thỡ in ỏp h cm ca cun dũng cun sinh l: u12= d 12 M di2 dt dt (1-13) Cng nh in ỏp t cm, in ỏp h cm l Henry (H) H cm M c ký hiu trờn H.b v dựng cỏch ỏnh du cc bng du (*) xỏc nh du ca phng trỡnh xỏc nh in ỏp h cm u21 v u12 Cỏc cc c gi l cú cựng cc tớnh cỏc dũng in cú chiu cựng i vo (hoc cựng i ra) cỏc cc y thỡ t thụng t cm 11 v t thụng h cm 21 cựng chiu Cựng cc tớnh hay khỏc cc tớnh ph thuc vo chiu qun dõy v v trớ t cỏc in ỏp h cm 1.4.4 iờn dung C Khi t in ỏp uc lờn t in cú in dung C thỡ t in s c np in vi in tớch q Q = Cuc i= (1-14) du dq d (Cu c ) C c dt dt dt 1t uc = idt Co T ú suy (1-15) (1-16) Nu ti thi im ban u trờn t C cú in tớch uc (0) thỡ in ỏp c tớnh nh sau: uc = Cụng sut trờn t in 1t idt + uc (0) Co pc = uci = C.uC duC dt (1-17) (1-18) Nng lng tớch ly in trng ca t in t t WE pCdt Cu Cdu c Cu C2 0 (1-19) Nh vy in dung c trng cho hin tng tớch ly nng lng in trng t in n v ca in dung l Fara (F) 1.4.5 Ngun iờn ỏp u (t) Ngun in ỏp c trng cho kh nng to nờn v trỡ mt in ỏp trờn hai cc ca ngun Ngun in ỏp cũn c biu din bng mt sc in ng e Hỡnh 1.9 (t) Chiu e (t) t im in th thp n im in th cao Chiu in ỏp theo quy c t im cú in th cao n im in th thp: u (t) =-e (t) 1.4.6 Ngun dũng j (t) Ngun dũng in j (t) c trng cho kh nng ca ngun in to nờn v trỡ dũng in cp cho mch ngoi v phần tử lý t-ởng có trị số dòng điện ngắn mạch cực nguồn (hình 1.10) Ký hiu ngun dũng nh sau: j(t) Hỡnh 1.10 Khi ngun ỏp ghộp ni tip vi mt tng tr thỡ tng ng vi ngun dũng ghộp song song vi tng tr nh sau: Ztd a a ing etd a Ztd a 1.4.7 Mụ hỡnh mach iờn Mụ hỡnh mch in cũn c gi l s thay th mch in, ú kt cu hỡnh hc v quỏ trỡnh nng lng ging nh mch in thc, song cỏc phn t ca mch in thc ó c mụ hỡnh húa bng cỏc thụng s lý tng e, j, R, L, C Mụ hỡnh mch in c s dng rt thun li vic nghiờn cu v tớnh toỏn mch in v thit b in 1.5 Phõn loai mach iờn 1.5.1 Phõn loai theo loai dũng iờn mach a, Mch in xoay chiu - Dũng in xoay chiu l dũng in cú chiu bin i theo thi gian - Dũng in xoay chiu c dựng nhiu nht l dũng in hỡnh sin, bin i theo hm sin ca thi gian (hinh 1.2a) - Mch in cú dũng in xoay chiu gi l mch in xoay chiu b, Mch in mt chiu - Dũng in mt chiu l dũng in cú chiu khụng thay i theo thi gian - Mch in cú dũng in mt chiu c gi l mch in mt chiu - Dũng in cú tr s v chiu khụng thay i theo thi gian gi l dũng in khụng i (hỡnh 1.2b) Hỡnh 1.8 a) Hỡnh 1.8 b) 1.5.2 Phõn loai theo tớnh cht cỏc thụng s R, L, C ca mach a, Mch in tuyn tớnh L mch in cú cha cỏc phn t tuyn tớnh, ngha l cỏc thụng s R, L, M, C l hng s, khụng ph thuc vo dũng in i v in ỏp u trờn chỳng b, Mch in phi tuyn L mch in cú cha cỏc phn t phi tớnh, ngha l cỏc thụng s R, L, M, C l thay i v ph thuc vo dũng in i v in ỏp u trờn chỳng 1.5.3 Phõn loai theo quỏ trỡnh nng lng mach a, Ch xỏc lp L quỏ trỡnh, ú di tỏc ng ca cỏc ngun, dũng in v in ỏp trờn cỏc nhỏnh t trng thỏi n nh ch xỏc lp, dũng in, in ỏp trờn cỏc nhỏnh bin thiờn theo quy lut ging nh quy lut bin thiờn ca ngun in b, Ch quỏ L qỳa trỡnh chuyn tip t ch xỏc lp ny sang ch xỏc lp khỏc Thi gian quỏ thng rt ngn ch quỏ , dũng in v in ỏp bin thiờn theo quy lut khỏc vi quy lut bin thiờn ch xỏc lp t o t t0 Hỡnh 1.19 Cỏc nh lut Kirhoff 2.1 nh lut Kirhoff Tng i s cỏc dũng in ti mt nỳt bng khụng i Trong ú nu ta quy c dũng in i vo nỳt mang du dng thỡ dũng in i nỳt mang du õm, hoc ngc li 10 in qua ti ch bao gm na súng dng ca hỡnh sin Tr s trung bỡnh ca in ỏp chnh lu l: Utb = U m sin t.dt = Um in ỏp ngc cc i t lờn it nú b khoỏ l Ungmax = Um Nu thay th it bng tiristo ta cú chnh lu cú iu khin S chnh lu gm ngun in xoay chiu, mt tiristo vi mch ni, mt it thoỏt ngn in ỏp chnh lu i chiu c cho tren hỡnh 5.4a Tiristo ch dn in cú in ỏp dng t vo tiristo UT v a xung iu khin vo cc mi G Khi ú tiristo bt u dn v v b tr mt gúc m Trờn hỡnh 5.4b v dng sũng in ỏp ngun Ung, xung mi ig, in ỏp trờn ti Ut v in ỏp trờn UT So vi in ỏp ngun Un, in ỏp trờn ti Ut b tr mt gúc in ỏp chnh lu trờn ti bng: Utb = U m sin t.dt = Um (1 + cos) (5-2) 147 Ta nhn thy in ỏp trung bỡnh trờn ti ph thuc vo gúc m Khi = 0, tiristo dn nh it Khi cng ln in ỏp trờn ti cng nh v = in ỏp trờn ti bng khụng Din ỏp ngc cc i t lờn tiristo bng in ỏp cc i ca ngun: Ung = Umax Vớ d 2: B chnh lu mt pha mt na chu k trờn hỡnh 5.4c cung cp cho ti in cm cú dũng in 15A, in ỏp ngun xoay chiu U = 240V Tớnh in ỏp trung bỡnh trờn ti ng vi cỏc gúc m = 450, 900, 1350, 1800 Tớnh cỏc thụng s chn tiristo v it thoỏt Li gii: õy l s chnh lu mt na chu k cú iu khin, in ỏp trung bỡnh trờn ti l: Um = Um (1 + cos) Vi Um = 2U = 2.240 = 340V in ỏp ngc cc i ca tiristo l: Ung = Um = 340V Khi = khong dn ca tirristo cc i Tr s hiu dng ca dũng in qua tiristo l: I= 152 = 10,6A in ỏp ngc cc i ca it thoỏt l Ung = Um = 340V Khi = 1800 it thoỏt dn in gn nh liờn tc vi dũng in 15A in ỏp trờn ti theo gúc m l: 00 450 900 1350 1800 Utb(V) 108 92 54 16 1.1.2 Chnh lu hai na chu k Chnh lu hai na chu k cũn gi l chnh lu ton súng thng s dng hai loi s : 148 a) S mỏy bin ỏp cú im gia S trờn hỡnh 5.5a gm mt mỏy bin ỏp cun th cp gm hai na cú im gia N, hai it (chnh lu khụng iu chnh) hoc hai tiristo ( chnh lu cú iu chnh) Hai thnh phn in ỏp U1 v U2 ngc chiu i vi im gia N Khi U1 dng thỡ U2 õm, it dn v cung cp dũng in cho ti cũn it b khoỏ Khi U1 dng thỡ U2 õm, it dn v cung cp dũng in cho ti cũn it b khoỏ.Nh vy c hai na chu k u cú mt it dn in ỏp chnh lu trung bỡnh gp ụi so vi chnh lu mt na chu k Utb = Um (5-3) Khi mt it b khoỏ, in ỏp ngc cc i t lờn nú bng hai ln in ỏp cc i ca dõy cun th cp mỏy bin ỏp: Ung = 2Um Hỡnh 5.5b trỡnh by dng sũng ca in ỏp ngun, in ỏp trờn ti v in ỏp trờn it b) Chnh lu cu mt pha S mch chnh lu cu mt pha gm ngun xoay chiu, it ni theo s cu v ti mc mt ng chộo ca cu c trờn hỡnh 5.6a Khi in ỏp ngun Un õm hai it v dn cũn v b khoỏ Nh vy õy l chnh lu hai na chu k in ỏp chnh lu trung bỡnh t trờn ti l: Utb= 2U m (5-4) 149 Trong mi na chu k cú hai it ng thi dn in ú in ỏp ngc cc i t lờn mi it ch bng in ỏp cc i ca ngun ú: Ung =Um õy l u im ca s cu so vi s chnh lu hai na chu k mỏy bin ỏp im gia, ngha l s cu cỏc it cú th chu c in ỏp ngc ln hn.Tuy nhiờn s cu tn nhiu it hn Hỡnh 5.6b trỡng by dng súng in ỏp trờ cỏc phn t Vớ d 2: Cho s chnh lu cu hỡnh 5.6a Nu mun in ỏp chnh lu U = 15V thỡ in ỏp th cp cc i l bao nhiờu? Gii: õy l chnh lu hai na chu k nờn tr s trung bỡnh ca in ỏp chnh lu l: U0 = 2U m Suy ra: Um= U =1,57.15 =23,6V 1.1.3 Chnh lu ba pha hỡnh tia S chnh lu ba pha hỡnh tia gm cỏc dõy qun mỏy bin ỏp, mi pha ni vi mt it Ti ni gia trung tớnh ca ngun v im ni chung ca cỏc it v c trỡnh bỏy trờn hỡnh 5.7a mt thi im ch cú mt it dn in l it ni vi pha cú tr s tc thi dng ln nht Khi UA l pha cú tr s in ỏp dng ln nht thỡ it dn in Sau mt phn ba chu k UB tr nờn dng hn thỡ dũng in chuyn t it sang 2, lỳc ny b khoỏ 150 vỡ anụt ca nú cú in th õm hn catụt Sau mt phn ba chu k n lt it dn cũn hai it b khoỏ iờn ỏp chnh lu trung bỡnh trờn ti l: ` Utb = 3 Um (5-5) in ỏp ngc cc i dt trờn mi it l: Ung = 3U m õy Um l in ỏp pha cc i ca th cp mỏy bin ỏp Quan sỏt dng súng in ỏp chnh lu trờn ti trờn hỡnh 5.7b ta thy in ỏp chnh lu khỏ bng phng 151 Vớ d 3: S chnh lu hỡnh tia s dng tiristo cho trờn hỡnh 5.7c Bit in ỏp pha ca ngun U = 150V Tỡm dng súng in ỏp trờn ti Xỏc ng in ỏp trung bỡnh trờn ti gúc m =00, 300,600,900 Cho biột in ỏp ri trờn mi tiristo l 1,5V v dũng in ti khụng i Gii: Dng súng in ỏp chnh lu c cho trờn hỡnh 5.7b Gúc m tớnh t thi im giao ca cỏc in ỏp pha Cỏc xung iu khin c v trờn hỡnh 5.7d Tr s trung bỡnh ca in ỏp chnh lu: Utb = 3 2U cos 1,5 T ú suy ra: 00 300 600 900 Utb (V) 173.9 150.4 86.2 1.1.4 Chnh lu cu ba pha S chnh lu cu ba pha gm pha UA, UB, UC v it ni theo s cu hỡnh 5.8a Trong mi khong thi gian in ỏp ngun tr nờn dng nht cú it ng thi dn in Dng súng in ỏp chnh lu cu pha c cho trờn hỡnh 5.8b So vi s hỡnh tia in ỏp chnh lu bng phng hn, in ỏp chnh lu trung bỡnh gp ụi so vi chnh lu pha hỡnh tia: 152 Utb = 3U m (5-6) in ỏp ngc cc i t lờn mi it l: Ung = 3U m 1.2 Mach nghch lu Nghch lu l quỏ trỡnh bin i nng lng mt chiu thnh nng lng xoay chiu Cỏc s nghch lu chia lm loi: - S nghch lu lm vic ch ph thuc vo li in xoay chiu - S nghch lu lm vic ch c lp(vi cỏc ngun c lp nh mỏy n, c quy ) 2.Mach bin i in b truyn ng in Mch khuch i tớn hiu 3.1 nh ngha mach khuch Mt s nhng ng dng quan trng nht ca tranzito l s dng nú cỏc mch lm tng cng in ỏp hay dũng in ca tớn hiu m thng gi l mch khuch i.Thc cht khuch i l mt quỏ trỡnh bin i nng lng cú iu khin, ú nng lng mt chiu ca ngun cung cp, khụng cha thụng tin, c bin i thnh nng lng xoay chiu theo tớn hiu iu khin u vo, cha ng thụng tin, lm cho tớn hiu ln lờn nhiu ln v khụng mộo Phn t iu khin ú l tranzitor S tng quỏt ca mch khuch i nh hỡnh 4-1, ú En l ngun tớn hiu vo, Rn l in tr ca ngun tớn hiu, Rt ti ni nhn tớn hiu Hỡnh 4.1 Hỡnh 4-2 a cu trỳc nguyờn lý xõy dng mt tng khuch i Phn t c bn l phn t iu khin tranzito cú in tr thay i theo s iu khin ca in ỏp hay dũng in t ti cc iu khin (cc gc) ca nú, qua ú iu khin quy lut bin i dũng in ca mch bao gm tranzito v in tr RC 153 Ti li gia cc gúp v cc phỏt, ngi ta nhn c mt in ỏp bin thiờn cựng quy lut vi tớn hiu vo nhng ln c tng lờn nhiu ln n gin, gi thit in ỏp t vo cc gc cú dng hỡnh sin T s hỡnh 4-2 ta thy rng dũng in v in ỏp xoay chiu mch (t l vi dũng in v in ỏp tớn hiu vo) cn phi coi l tng cỏc thnh phn xoay chiu dũng in v in ỏp trờn nn ca thnh phn mt chiu I0 v U0 Phi m bo cho biờn thnh phn xoay chiu khụng vt quỏ thnh phn mt chiu, ngha l I0 I v U0 U Nu iu kin ú khụng c tho thỡ dũng in, in ỏp mch tng khong thi gian nht nh s bng khụng v s lm mộo dng tớn hiu Nh vy m bo cụng tỏc cho tng khuch i (khi tớn hiu vo l xoay chiu) thỡ mch ca nú phi to nờn thnh phn dũng mt chiu I0 v in ỏp mt chiu U0 Chớnh vỡ vy, mch vo ca tng, ngoi ngun tớn hiu cn khuch i, ngi ta cng phi t thờm in ỏp mt chiu UV0 (hay dũng in mt chiu IV0) Cỏc thnh phn dũng in v in ỏp mt chiu ú xỏc nh ch lm vic tnh ca tng khuch i Tham s ca ch tnh theo mch vo (IV0, UV0) v theo mch (I0, U0) c trng cho trng thỏi ban u ca s cha cú tớn hiu vo Hỡnh 4.2: Nguyờn lý xõy dng mt tng khuch i 3.2 Cỏc ch tiờu v tham s c bn ca mt tng khuch ỏnh giỏ cht lng ca mt tng khuch i ngi ta a cỏc ch tiờu v tham s c bn sau: H s khuch i: i lng u K= i lng tng ng u vo 154 Núi chung vỡ tng khuch i cú cha cỏc phn t in khỏng nờn K l mt s phc K K exp( j K ) Phn mụ un |K| th hin quan h v cng (biờn ) gia cỏc i lng u v u vo, phn gúc k th hin dch pha gia chỳng Nhỡn chung ln ca |K| v k ph thuc vo tn s ca tớn hiu vo Nu biu din |K| = f1() ta nhn c ng cong gi l c tuyn biờn - tn s ca tng khuch i ng biu din k=f2() gi l c tuyn pha - tn s ca nú Thng ngi ta tớnh |K| theo n v logarit, gi l n v xi ben (dB) Khi ghộp liờn tip n tng khuch i vi cỏc h s khuch i tng ng l K1,K2, Kn thỡ h s khuch i chung ca b khuch i xỏc nh theo: K = K1.K2 Kn Tr khỏng li vo, tr khỏng li ra: Tr khỏng vo, tr khỏng ca cỏc tng khuch i c tớnh theo nh ngha: ZV UV U ; Zr r IV Ir Núi chung chỳng l cỏc i lng phc: Z = R+jX 3.3 Mach khuch EC Trong s ny CP1, CP2 l cỏc t ni tng T Cp1 loi tr tỏc dng nh hng ln ca ngun tớn hiu v mch vo v dũng mt chiu T CP2 ngn thnh phn mt chiu v ch cho thnh phn xoay chiu ti R1, R2 xỏc nh ch tnh ca tng, cp in mt chiu cho cc B RC: ti mt chiu ca tng RE: in tr n nh nhit, CE t thoỏt thnh phn xoay chiu xung mỏt En: ngun tớn hiu vo, Rn: in tr ca ngun tớn hiu Rt: in tr ti Khi cú tớn hiu xoay chiu (ngn mch qua t CP1) tỏc ng ti cc B dũng in baz thay i mt lng iB gõy s thay i tng ng ca dũng colect mt lng iC qua ú trờn colect ta nhn c mt in ỏp UCE H s khuch i dũng in xoay chiu ca BJT c nh ngha: iC iB 155 Hỡnh 4.11 Mch nguyờn lý mt tng khuch i mc EC Phõn tớch ch mt chiu Khi cha tỏc ng in ỏp xoay chiu Uv, ỏp dng cỏc kt qu trờn ta cú: UB R2 U CC R1 R2 U E U B U BE IE UE ; IC I E RE U C U CC I C RC U CE U CC I C ( RC RE ) Tr s im gii hn ng ti mt chiu: I C ( ngm) U CC RC RE U CE( hm) U CC Phõn tớch ch xoay chiu a) Khi cú tỏc ng in ỏp xoay chiu cng vo cha cú mc in tr ti Rt ti cng qua mt t ghộp Cp2 in tr xoay chiu ca i t baz emit c xỏc nh bi h thc rE U T U T 25mV IC IE IE Vi UT l in th nhit nhit 300K Khi thit lp s tng ng cn chỳ ý cỏc im sau: Tr khỏng Cv v ca CE tn s ca tớn hiu vo 156 j 2fCv X Cv j 2fC E X CE Ni tr ca ngun UCC rt nh nờn ch xoay chiu cú th coi l mt phn t ngn mch i t emit c thay th bng in tr rE(tớnh theo cụng thc trờn) Cỏc in tr ca b chia ỏp R1, R2 thụng qua ngun UCC ngn mch c ni song song vi v xoay chiu H s khuch i in ỏp: AV Nu iC= iE thỡ AV Ur vi Ur = iC.RC; Uv = iE.rE UV RC rE' +UCC RC C RC C I C I B I C I B B re ac short B UV ib re E E UV a)Mch tng ng in tr xoay chiu ca it emit R1 R2 RE CE RE ac short b) Mch tng ng y ur ca s 4.11 C I C I B RC Ur B ib UV R1// R2 re E c) Mch tng ng thu gn ca hỡnh b) 157 Hỡnh 4.12 b) Xột mch 4.11 cú thờm in tr ti +UCC R1 C RC Cv Rt ib UV R2 RE rt=Rt//RC B Cr UV Ur I C I B re R1// R2 + - CE E b) s tng ng xoay chiu a) Mch EC cú ti Hỡnh 4.12 Ti xoay chiu ca mch c xỏc nh: rt = RC//Rt iC rt rt iC rE' rE' H s khuch i in ỏp: AV in ỏp trờn ti: Ur = Av.Uv Mch n nh in ỏp v dũng in 4.1 Mach n ỏp dựng Diode Zener R R + + UV UV UZ Rt Ut - - Hỡnh 3.13 Mch n ỏp dựng i ụt zener i t zener lm vic nh hiu ng ỏnh thng zener v hiu ng ỏnh thng thỏc l ca chuyn tip P-N phõn cc ngc Khỏc vi i t thụng thng cỏc i t n nh cụng tỏc ch phõn cc ngc Nhng tham s k thut ca i t zerner: - in ỏp n inh Uz: l in ỏp ngc t lờn i t lm phỏt sinh hin tng ỏnh thng - in tr tnh Rt c tớnh bng t s gia in ỏp t vo v dũng in i qua i t Rt UZ IZ 158 4.2 Mach n ỏp dựng tranzitor a) Mch n ỏp ni tip * Xột mt mch n ỏp ni tip n gin dựng mt Tranzitor Uv T1 R Rt Uz Hỡnh 3.15 Mch n ỏp dựng tranzitor Tranzitor: úng vai trũ l phn t iu khin i t úng vai trũ l ngun in ỏp chun Hot ng ca mch nh sau: Nu in ỏp u gim lm UE gim UBET1 tng lm cho T1 dn mnh Vỡ vy tng c in ỏp u trỡ c in ỏp u n nh Nu in ỏp u tng lm UE tng UBET1 gim lm cho T1 dn yu i Vỡ vy gim c in ỏp u trỡ c in ỏp u n nh b) Mch n ỏp song song Xột mach n ỏp song song dựng mt tranzitor Trờn in tr RS in ỏp cha n nh, st ỏp dũng cung cp ti ti Rt in ỏp trờn ti c xỏc nh bi in ỏp Zener v in ỏp gia baz emit Nu in tr ti gim, dũng iu khin cc B ca T1 cng gim, s lm dũng ti ln hn v n nh c in ỏp trờn ti in ỏp trờn ti l: Ut = Uz +UBE RS + + IC + Dz Uv - IB + T1 UBE - Rt - Hỡnh 3.18 Mch n ỏp song song n gin 159 4.3 Mach n ỏp dựng IC OUT IN + + GND TI - - Hỡnh 3.20 S n ỏp dựng IC Cỏc IC n ỏp cha ngun in ỏp chun, khuch i so sỏnh, phn t iu khin bo v quỏ ti, tt c mt IC n l Mc dự cu to bờn IC cú khỏc vi cỏc mch n ỏp trc nhng hot ng bờn ngoi thỡ nh Hỡnh 3.20 cho thy s ghộp ni IC n ỏp chõn vi mch: in ỏp Uv c a ti mt chõn, in ỏp c n ỏp Ur t chõn th 2, chõn th c ni vi mas n ỏp c nh dựng IC H IC 78xx cung cp in ỏp c nh t (+)5V n (+)24V Ký hiu xx ch in ỏp ra, vớ d 7805 l n ỏp 5V, 7824 l n ỏp 24V S mch mc nh sau: IN + Uv - OUT + 7812 Ur GND C1 C2 - Hỡnh 3.21 Mch n ỏp dựng 7812 Chõn 1: ni vi in ỏp vo Chõn 2: ni mas Chõn 3: c ni vi ti T in C =0,1 F ci thin quỏ trỡnh quỏ v lc nhiu tn s cao Dũng in a ca h 78xx thng 1A H 79xx tng t nh h 78xx nhng cung cp in ỏp c nh t -5V n -24V Mt s mch n ỏp khỏc Mch tng dũng ra: 160 IC h 78xx hay 79xx thng cú dũng T1 khụng ln ú tng dũng cú th kt hp vi tranzitor R 78xx Ur Uv Mch tng ỏp ra: tng in ỏp u thờm i t zener vo chõn ca IC Khi ú in ỏp s l: Ur = Uz +Ur 78xx 78xx R Uv Ur Dz 5.Mch vi x lý 161 [...]... một vòng kín với chiều tùy ý, tổng đại số các điện áp rơi trên các phần tử bằng không u 0 Nếu mạch điện có suất điện động ta có thể tính như i3 e2 C3 sau: u e i2 L2 R3 e1 i1 R1 Hình 1.4 Khi đó định luật kirhoff 2 phát biểu như sau: Đi theo một vòng kín, theo một chiều tuỳ ý đã chọn, tổng đại số các điện áp rơi trên các phần tử bằng tổng đại số các sức điện động trong vòng Trong đó những sức điện... bằng m v: Vận tốc chuyển động của dây dẫn, đo bằng m/s Ta có thể giải thích hiện tượng như sau: Khi dây dẫn chuyển động, các điện tử tự do trong dây dẫn chuyển động theo và tạo ra dòng điện Dưới tác dụng của lực điện từ, được 14 xác định theo quy tắc bàn tay trái, các điện tử chuyên động về một đầu của dây dẫn tạo ra đầu kia của dây dẫn điện thế dương, hay trong dây dẫn xuất hiện s.đ.đ cảm ứng Chiều... lượng điện hình sin 4.1 Dòng điện hình sin Hình 1.22 Dòng điện hình sin là dòng xoay chiều biến đổi theo quy luật hàm sin của thời gian Dòng điện sin đang được dùng rất rộng rãi vì những ưu điểm về kỹ thuật và kinh tế Dòng điện hình sin được biểu diễn qua phương trình và đồ thị Hình 1.22: i = Imaxsin (t + i) (1-25) 4.2 Các thông số cơ bản của đại lượng điện hình sin 4.2.1 Trị số tức thời của... hình 1.26 Góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện là góc giữa 2 vectơ U và I Phương pháp biểu diễn chúng bằng vectơ giúp ta dễ dàng cộng hoặc trừ các đại lượng dòng điện, điện áp xoay chiều hình sin BÀI TẬP Bài 1: Hãy biểu diễn dòng điện, điện áp bằng vectơ và chỉ ra góc lệch pha , cho biết: i = 20 2 sin (t-100) A u = 100 2 sin (t+400) V Lời giải: Vectơ dòng điện: I 20 100 Vectơ điện áp: U 10040... U rất nhiều Điều kiện để cộng hưởng nối tiếp là: L = Tần số góc cộng hưởng là: = 1 C 1 LC 9 Phương pháp giải bài toán mạch điện hình sin 1 pha Ví dụ 10: Cho mạch điện R, L, C nối tiếp (hình 1.32a) biết điện áp đầu cực của nguồn u = 10 2 sin t Tính dòng điện I và điện áp trên các phần tử UR, UL, UC Vẽ đồ thị vectơ mạch điện Lời giải: Tổng trở của mạch điện R, L, C nối tiếp Hình 1.32 z= R2 ( X... ) 0 = 12 e j 30 0 6 j ( 200 100 ) e =3 e j10 2 Nhân cũng có thể thực hiện dười dạng đại số như bình thường (a + jb)(c + jd) = ac + jbc + jad +j2ad = (ac - bd) + j(bc + ad) vì j2 = -1 Khi chia ta nhân tử số và mấu số với số phức liên hợp của mẫu số a jb (a jb )(c jd ) (ac bd ) j (bc ad ) = c jd (c jd )(c jd ) c2 d 2 3 Biểu diễn các đại lượng điện hình sin bằng số phức 26 Cách biểu... trên hình 3.7 Góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện là góc giữa 2 vectơ U và I Phương pháp biểu diễn chúng bằng vectơ giúp ta dễ dàng cộng hoặc trừ các đại lượng dòng điện, điện áp xoay chiều hình sin Bài 2: Tính dòng điện i3 trong hình 3.9a Cho biết trị số tức thời i1 = 16 2 sint; i2 = 12 2 sin (t+900) Lời giải: áp dụng định luật Kiecshôp 1 tại nút ta có: 24 i3 = i1 + i2 Ta không cộng trực tiếp trị... vectơ mạch điện Lời giải: Tổng trở của mạch điện R, L, C nối tiếp Hình 1.32 z= R2 ( X L X C )2 = 752 (25 60) 2 = 82, 8 Dòng điện I chạy trong mạch I= U 10 0,121A z 82,8 Điện áp trên các phần tử 32 UR = RI = 75 0, 121 = 9, 08V UL = XLI = 25 0, 121 = 3, 03V UC = XCI = 60 0, 121 = 7, 27V Góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện: tg = XL XC 25 60 = 0,466 R 75 = -250 < 0 cho ta biết... 3 A 3 z 4,28.10 Ví dụ 12: Một mạch điện R, L, C nối tiếp (hình 1.34a) Điện áp đầu cực của nguồn U = 200V, f = 50Hz Xác định C để mạch có cộng hưởng nối tiếp Tính dòng điện I và điện áp trên các phần tử UR, UL, UC Hình 1.34 Lời giải: Để có cộng hưởng nối tiếp thì: XC = XL = 500 Điện dung C của mạch điện C= 1 1 = 6,37.10 6 F 2fX C 2 50.500 Dòng điện khi cộng hưởng I= U 200 = 2A R 100 Điện áp ... (t) Ngun dũng in j (t) c trng cho kh nng ca ngun in to nờn v trỡ dũng in cp cho mch ngoi v phần tử lý t-ởng có trị số dòng điện ngắn mạch cực nguồn (hình 1.10) Ký hiu ngun dũng nh sau: j(t) Hỡnh