đồ án thiết kế bộ nạp cho acquy

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .2 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ẮC QUY 1.3.1 Quá trình biến đổi lượng ắc quy chì (ắc quy axit): .3 CHƯƠNG II .12 CÁC PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN MẠCH LỰC .12 CHƯƠNG III 23 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH LỰC 23 CHƯƠNG IV 35 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 35 4.3.1 Tính toán khâu đồng pha 36 4.3.2 Khâu điện áp cưa 41 4.3.3 Khâu so sánh 43 4.3.4 Khâu tạo xung chùm .44 4.3.5 Cổng AND 46 4.3.6 Khâu khuếch đại xung biến áp xung 47 4.3.7 Khối nguồn .51 4.3.8 Chọn linh kiện bán dẫn 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta đường công nghiệp hóa đại hóa hội nhập với giới nên tiếp cận với khoa học kỹ thuật đại Ngành công nghiệp tập trung phát triển lĩnh vực khoa học ứng dụng vào công nghiệp phát triển có ngành công nghiệp điện tử, mạch điều khiển người ta thường dùng kỹ thuật số với chương trình phần mềm đơn giản, linh hoạt dễ dàng thay đổi cấu trúc tham số luật điều khiển Nó làm tang tốc độ tác động nhanh có độ xác cao cho hệ thống Như vậy, làm chuẩn hóa hệ thống truyền động điện điều khiển tự động đại có đặc tính làm việc khác Trong ứng dụng việc áp dụng vào mạch nạp acquy tự động sử dụng rộng rãi có đặc tính ưu việt Chính việc nghiên cứu chế tạo acquy nguồn nạp cần thiết ảnh hưởng lớn đến dung lượng độ bền acquy Với đề tài “ Tìm hiểu thiết kế nạp điện cho acquy” nhóm tìm hiểu thêm nhiều kiến thức Nhóm chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Duy Minh bạn giúp đỡ nhóm trình làm đồ án Chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 05 tháng 05 năm 2015 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ẮC QUY I Khái quát ắc quy I.1.1 Khái niệm Ắc quy nguồn điện hóa hoạt động sở hai điện cực có điện khác nhau, cung cấp dòng điện chiều cho thiết bị điện dùng công nghiệp dân dụng Ắc quy nguồn cung cấp cho động khởi động I.1.2 Phân loại Có nhiều loại ắc quy khác nhau, sản xuất tùy thuộc vào điều kiện yêu cầu cụ thể loại máy móc, dụng cụ, điều kiện làm việc tính kinh tế kỹ thuật ắc quy, liệt kê loại ắc quy sau: • • • • Ắc quy chì (ắc quy axit) Ắc quy kiềm Ắc quy không lamen ắc quy kiềm ắc quy kẽm-bạc Tuy nhiên thức tế ắc quy chì (ắc quy axit) ắc quy kiềm sử dụng rộng rãi I.1.3 Đặc điểm ắc quy Ắc quy nguồn điện hóa, sức điện động ắc quy phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo cực chất điện phân, với ắc quy chì sức điện động danh định ắc quy đơn 2,1 V Muốn tăng khả dự trữ lượng ắc quy người ta tăng số lượng cặp cực dương âm ắc quy đơn Để tăng giá trị sức điện động nguồn người ta ghép nố nhiều ắc quy đơn thành bình ắc quy II.Cấu tạo ắc quy ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Cấu trúc ắc quy đơn giản gồm có phân khối cực dương, phân khối cực âm, ngăn Phân khối cực cực tên ghép lại với Cấu tạo cực ắc quy gồm có phần khung xương chất tác dụng trát lên Khung xương cực âm cực dương có cấu tạo giống nhau, chúng đúc từ chì có pha thêm ÷ 8% awntimoang (Sb) tạo hình mắt lưới Phụ gia Sb thêm vào chì làm tăng độ dẫn điện cải thiện tính đúc Hình 1.1:Cấu tạo cự ắc quy 1: Vấu cực, 2: Chất tác dụng, 3: Cốt cực Trong thành phần chất tác dụng có thêm khoảng 3% chất nở (các muối hữu cơ) để tăng độ xốp, độ bền lớp chất tác dụng Nhờ tăng độ xốp mà cải thiện độ thấm sâu chất dung dịch điện phân vào lòng cực, đồng thời diện tích thực tế tham gia phản ứng hóa học cực tăng thêm Phần đầu cực có vấu, cực dương ắc quy đơn hàn với tạo thành khối cực dương, cực âm hàn với thành khối cực âm Số lượng cực ắc quy thường từ ÷ tấm, bề dày cực dương ắc quy thường từ 1,3 ÷ 1,5 mm, bề dày cực âm thường mỏng 0,2 ÷ 0,3 mm Số cực âm ắc quy thường nhiều ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH số cực dương nhằm tận dụng triệt để diện tích tham gian phản ứng cực Tấm ngăn bố trí cực âm dương có tác dụng ngăn cách tránh va đập cực Tấm ngăn làm vật liệu polyvinyclo bề dày 0,8 ÷ 1,2 mm có dạng lượn sóng, bề mặt ngăn có lỗ cho phép dung dịch điện phân thông qua III Quá trình biến đổi lượng ắc quy Ắc quy nguồn lượng có tính chất thuận nghịch: tích trữ lượng dạng hóa giải phóng lượng dạng điện Quá trình ắc quy cấp điện cho mạch gọi trình phóng điện Quá trình ắc quy dự trữ lượng gọi trình nạp điện Phản ứng hóa học biểu diễn trình chuyển hóa lượng 1.3.1 Quá trình biến đổi lượng ắc quy chì (ắc quy axit): Trong ắc quy axit có cực dương chì ddioxxit (PbO 2), âm chì (Pb), dung dịch điện phân axit sunfuaric (H2SO4) nồng độ d = 1,1 ÷ 1,3% ( - ) Pb | H2SO4 d = 1,1 ÷ 1,3 | PbO2 ( + ) Phương trình hóa học biểu diễn trình phóng nạp ắc quy chì (axit): Phóng PbO2 + 2H2SO4 + Pb 2PbSO4 + 2H2O Nạp Thế điện đồng e = 2,1 V Khi nạp nhờ nguồn điện nạp mà mạch điện tử “e” chuyển động từ cực âm đến cực dương Đó dòng điện nạp In Khi phóng điện tác động sức điện động riêng ắc quy điện tử chuyển động theo hướng ngược lại từ dương đến âm tạo thành dòng điện phóng Khi ắc quy nạp no, chất tác dụng cực dương PbO cực âm chì xốp Pb, phóng điện chất tác dụng hai cực trở thành sunfat chì PbSO4 có dạng tinh thể nhỏ ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Nhận xét: Khi phóng điện axit sunfuric bị hấp thụ để tạo thành sunfat nước bị phân hóa ra, nồng độ dung dịch giảm Khi nạp điện ngược lại nhờ hấp thụ nước tái sinh axit sunfuric nên nồng độ dung dịch tăng lên Sự thay đổi nồng độ dung dịch điện phân phóng nạp dấu hiệu để xác minh mức điện ắc quy sử dụng 1.3.2 Quá trình biến đổi lượng ắc quy kiềm: Trong ắc quy kiềm có cực dương Ni(OH) 3, cực âm Fe, dung dịch điện phân là: KOH nồng độ d = 20% ( - ) Fe | KOH d = 20% | Ni(OH)3 ( + ) Phương trình hóa học biểu diễn trình phóng nạp ắc quy kiềm : Phóng Fe + 2Ni(OH)3Fe(OH)3 + 2Ni(OH)2 Nạp Thế điện động e = 1,4 V Nhận xét:Trong trình phóng nạp nồng độ dung dịch điện phân thay đổi Khi ắc quy phóng điện nồng độ dung dịch điện phân giảm dần Khi ắc quy nạp điện nồng độ dung dịch điện phân tăng dần Do ta vào nồng độ dung dịch điện phân để đánh giá trạng thái tích điện ắc quy IV Các thông số ắc quy 1.4.1 Sức điện động ắc quy Sức điện động ắc quy kiềm ắc quy axit phụ thuộc vào nồng độ dung dịch điện phân Người ta thường sử dụng công thức kinh nghiệm : E0 = 0,85 + γ (V) Trong : E0 – Sức điện động tĩnh ắc quy (V) γ – Nồng độ dung dịch điện phân 15 oC (g/cm3) Ngoài suất điện động phụ thuộc vào nhiệt độ dung dịch ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH • Trong trình phóng điện sức điện động E p ắc quy tính theo công thức: Ep = Up + Ip.raq Trong đó: Ep – Sức điện động ắc quy phóng điện (V) Ip – Dòng điện phóng (A) Up – Điện áp đo cực ắc quy phóng điện (V) raq – Điện trở ắc quy phóng điện (Ω) • Trong trình nạp điện sức điện động E n ắc quy tính theo công thức: En = Un – In.raq Trong đó: En – Sức điện động ắc quy nạp điện (V) In – Dòng điện nạp (A) raq – Điện trở ắc quy nạp điện (Ω) 1.4.2 Dung lượng ắc quy • Dung lượng phóng ắc quy đại lượng đánh giá khả cung cấp lượng điện ắc quy cho phụ tải tính theo công thức: Cp = Ip.tp Trong đó: Cp – Dung dịch thu trình phóng (Ah) Ip – Dòng điện phóng ổn định thời gian phóng điện (A) – Thời gian phóng điện (h) ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH • Dung lượng nạp ắc quy đại lượng đánh giá khả tích trữ lượng ắc quy tính theo công thức: Cn = In.tn Trong đó: Cn – Dung dịch thi trình nạp (Ah) In – Dòng điện nạp ổn định thời gian nạp tn (A) tn – Thời gian nạp điện (h) V Đặc tính phóng nạp ắc quy 1.5.1 Đặc tính phóng ắc quy Hình 1.2: Đặc tính phóng ắc quy Đặc tính phóng ắc quy đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc sức điện động, điện áp ắc quy nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian phóng dòng điện phóng không thay đổi Từ đặc tính phóng ắc quy hình 1.2ta có nhận xét: ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH • Trong khoảng thời gian phóng từ = đến = tgh, sức điện động, điện áp, nồng độ dung dịch điện phân giảm dần, nhiên, khoảng thời gian độ dốc đồ thị không lớn, ta gọi giai đoạn phóng ổn định hay thời gian cho phép tương ứng với chế độ phóng điện ắc quy (dòng điện phóng) ắc quy • Từ thời gian tgh trở độ dốc đồ thay đổi đột ngột Nếu ta tiếp tục cho ắc quy phóng điện sau t gh sức điện động, điện áp ắc quy giảm nhanh Mặt khác, tinh thể chì sunfat (PbSO 4) tạo thành phản ứng có dạng thô rắn khó hòa tan (biến đồi hóa học) trình nạp điện trở lại cho ắc quy sau Thời điểm t gh gọi giới hạn phóng điện cho phép ắc quy, giá trị E p, Up, γ tgh gọi giá trị giới hạn phóng điện ắc quy Ắc quy không phóng điện dung lượng khoảng 80% • Sau ngắt mạch phóng khoảng thời gian, giá trị sức điện động, điện áp ắc quy, nồng độ dung dịch điện phân lại tăng lên, ta gọi thời gian hồi phục hay khoảng nghỉ ắc quy Thời gian hồi phục phụ thuộc vào chế độ phóng điện ắc quy (dòng điện phóng thời gian phóng) 1.5.2 Đặc tính nạp ắc quy Đặc tính nạp ắc quy đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc sức điện động, điện áp nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian nạp trị số dòng điện nạp không thay đổi Hình 1.3 Đặc tính nạp ắc quy ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Ung1 = GVHD: NGUYỄN DUY MINH = = 2,65=> = 3,53 kΩ Chọn VR1 (0 ÷ 10) kΩ nên chọn VR1 = 3,53 kΩ 4.3.2 Khâu điện áp cưa a Sơ đồ nguyên lý: Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý khâu tạo điện áp cưa 41 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Hình 4.4 Đồ thị xung cưa b Nguyên lý hoạt động: Từ ÷ θ1 u2 điện áp âm nên D4 thông, tụ C1 nạp điện theo đường từ + E → R → VR → C1 nạp điện áp tụ điện áp Diot ổn áp Dz (UC1 = UDz) Từ 0÷ θ1 U2 dương, D3 khóa lại tụ C1 phóng điện UC1 = 0V Cứ vậy, ta thu điện áp OA2 có dạng băm xung cưa Biến nhớ VR2 dùng để điều chỉnh độ rộng xung cưa Diot ổn áp Dz dùng để hạn chế điện áp nạp tụ để cưa tuyến tính c Tính chọn khâu điện áp cưa Chọn Diot ổn áp có điện áp ngưỡng: UngDz = V => UC1 = UDz = V Chọn nguồn nạp: ±12V Chọn tụ: C1 = 0,22 µF R5= tp= Chọn R5 gồm loại biến trở VR2 = 100 kΩ 42 57 kΩ ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH => R4 = 4,7kΩ, R5 = 5kΩ, VR2 = 70 kΩ 4.3.3 Khâu so sánh a Sơ đồ nguyên lý Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý khâu so sánh Hình 4.6 Đồ thị làm việc khâu so sánh Điện áp cưa U6 đưa vào cửa đảo OA3 để so sánh điện áp điều khiển (Uđk) cửa không đảo OA3 Khi URC > Uđk điện áp đầu OA3 (U7) có dạng xung âm hình chữ nhật Khi URC < Uđk điện áp đầu OA3 (U7) có dạng xung dương hình chữ nhật Khi URC = Uđk điện áp đầu OA3 (U7) lật trạng thái 43 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Vậy điện áp đầu OA3 (U7) có chuỗi xung hình chữ nhật âm dương liên tiếp Phần tử khâu so sánh IC thuật toán OA3 4.3.4 Khâu tạo xung chùm a Sơ đồ mạch Hình 4.7 Sơ đồ nguyên lý tạo xung chùm Hình 4.8 Dạng đồ thị làm việc xung chùm 44 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH b Nguyên lý hoạt động Khâu tạo xung chùm mạch dao động hoạt động chế độ tự dao động Điện áp tụ C1 so sánh với điện áp Vp Vp = = R8 Tụ nạp từ giá trị Vp- đến Vp+ phóng từ giá trị Vp+ đến Vp- với số phóng nạp = R10.C2 Thời gian phóng thời gian nạp tn nhau, chu kì phóng nạp T = t p + tn, choj R8 = R9 chu kì phóng nạp T = 2,2.R10.C2 c Tính toán Chọn R8 = R9 = kΩ Chọn tần số làm việc mạch dao động 10 kHz, C2 = 20 nF ta có T = 10-4 = 2,2.20.10-9.R10 => R10 = 2.5 kΩ, chọn R10 = kΩ kết ta dãy xung hình chữ nhật 45 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH 4.3.5 Cổng AND Hình 4.8 Cổng AND Hình 4.9 Dạng điện áp Cổng AND nên ta chọn IC 408 IC có cổng gồm thông số: Nguồn nuôi IC: VDD = ÷ V ta chọn VDD = 15V Nhiệt độ làm việc: -40 °C ÷ 80 °C 46 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Điện áp với mức logic 1: ÷ 4,5 V Dòng điện: I < mA Công suất tiêu thụ: P = 2,5 nW/cổng 4.3.6 Khâu khuếch đại xung biến áp xung a Sơ đồ nguyên lý Hình 4.10 Sơ đồ nguyên lý khâu khuếch đại xung 47 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Hình 4.11 Dạng điện áp khuếch đại xung Với SCR loại LS431050 với thông số: UG = 3V, IG = 200 mA b Tính toán khuếch đại xung Biến áp xung tỉ số biến đổi: =1 Điện áp thứ cấp biến áp xung: U2 = UG + 0,6 = 3,6 V Điện áp sơ cấp biến áp xung: U1 = mU2 = 1.3,6 = 3,6 V Dòng điện quận sơ cấp biến áp xung: I1 = 48 = 0,2 A ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Dòng điện I1 dòng điện vòa cực C Q4 Điện áp rơi R24: UR = E – U1 = 12 – 3,6 = 8,4 V => R22 = = = 57Ω Chọn R22 = 60 Ω Căn vào IC TZT Q3 ta chọn Q3 TZT H1061 với thông số sau: VCE = 80 V, ICE = A, = 100 Dòng vào cực IB Q3 dòng chạy qua Q1 IC = IB = > IB = = = 0,04 A Ta chọn TZT Q1 C2383 có thông số là: VCE = 60 V, ICE = 0,5 A, Dòng điện vào cực IB TZT Q2 : IC = βIB => IB = = =5 mA Ta có R22 điện trở định thiên cho Q3, chọn R22 = kΩ Chọn D9, D11, D13 loại D4007 R20 điện trở hạn dòng cho Q1 Chọn R20 = kΩ c Tính toán biến áp Biến áp xung để truyền tín hiệu điểu khiển có đặc điểm sau: 49 = 100 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - GVHD: NGUYỄN DUY MINH Tạo biên độ xung theo yêu cầu Dễ thay đổi cực tính xung Cách ly điện tín hiệu điều khiển mạch lực Chọn tỉ số biến áp xung n = 1,2 Chọn vật liệu sắt từ э 330, lõi sắt có dạng hình chữ E làm việc đặc tính từ hóa, ΔB = 0,7Tesla, ΔH = 50A/m = Từ thẩm lõi sắt từ là: µ = Chọn chiều dài trung bình đường sức từ l = 0,1 m, khe hở lkh = 10-5 m = 5,8.103 µtb = Thể tích lõi sắt từ: V= Trong đó: Tx độ rộng xung, chọn Tx = 600 µs S mức độ sụt biên độ xung, S = 0,15 I2 dòng điện áp thứ cấp quy đổi sang sơ cấp I2 = 0,5IG = 0,5.200 = 0,1 A V= = 4,82.10-7 m3 = 0,48 cm3 Chọn loại biến áp xung tích V = 9,22 cm3 50 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Số vòng sơ cấp biến áp xung: = = = 140 vòng Số vòng dây thứ cấp biến áp xung: = = 86 (vòng) 4.3.7 Khối nguồn a Sơ đồ nguyên lý Máy biến áp nguồn có thông số sau: Điện áp sơ cấp: 220 V Điện áp thứ cấp: 24 V Hiệu suất máy biến áp: áp: η = 0,85 Số vòng dây sơ cấp W1, số vòng dây thứ cấp W21 W22 Trong mạch có hai chỉnh lưu cầu Diot dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thứ cấp thành dòng chiều để cấp vào hai IC ổn áp IC 7812 tạo dòng +12 V IC7912 tạo dòng – 12V Mạch sử dụng tụ điện chiều lọc 51 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH b Tính toán máy biến áp + Công suất máy biến áp : S = + P2 công suất thứ cấp : P2 = U2.I2 = 24.2 = 48 W + P1 công suất phía sơ cấp : P1 = = => Dòng điện qua cuộn sơ cấp : I1 = => S = =56,47 W P1 56, 47 = = 0, 26(A) U1 220 56, 47 + 48 = 52, 24(VA) + Tiết diện cắt ngang lõi thép : s = 1, S = 1, 52, 24 = 8, 67(cm ) + Số vòng/volt : W0 = 50 50 = = 5, 67 (vòng/volt) s 8, 67 => W1 = U1.W0 = 220.5, 67 = 1268, 26 (vòng) => W21 = W22 = U W0 = 12.W0 = 12.5, 76 = 69,12 (vòng) I J + Tiết diện dây dẫn : S = (mm ) + Chọn mật độ dòng điện qua dây dẫn : J = A/ mm + Tiết diện cuộn dây sơ cấp : S1 = I1 0, 26 = = 0,13(mm ) J + Tiết diện cuộn dây thứ cấp : S2 = I2 = = 1(mm ) J + Đường kính dây quấn sơ cấp : d1 = 52 4.S1 4.0,13 = = 0, 407(mm ) π π ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH + Đường kính dây quấn thứ cấp : d 21 = d 22 = 4.S21 4.1 = = 1, 273(mm ) π π =>Chọn tụ lọc : C1 = C3 = 2200µF, C2 = C4 = 470µF 4.3.8 Chọn linh kiện bán dẫn a Chọn Diot Tất diot mạch điều khiển dùng loại N4009 có tham số: Dòng điện định mức: Iđm = 10 mA Điện áp ngược lớn nhất: Un = 25 V Điện áp diot thông: Um = V b Chọn IC Mỗi kênh điều khiển phải dùng sau khuếch đại thuật toán Do đó, ta chọn IC loại TL804 hãng Texas Instrument chế tạo Mỗi IC có khuếch đại thuật toán + Thông số TL804 Điện áp nguồn nuôi: Vcc = ±12 V Hiệu điện hai đầu vào: U = ±30 V Nhiệt độ làm việc : T = - 25°C ÷ 28°C Công suất tiêu thụ : P = 0,68 W 53 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Tổng trở đầu vào : Rin = 10 MΩ Dòng điện đầu : Iout = 30 pA Tốc độ biến thiên điện áp : du = 13(V / µs) dt 54 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Quốc Hải – Hướng Dẫn Điện Tử Công Suất – NXB Khoa Học Kỹ Thuật – Năm 2009 Võ Minh Chính – Giáo Trình Điện Tử Công Suất – NXB Khoa Học Kỹ Thuật – Năm 2007 Lê Văn Doanh tác giả - NXB Khoa Học Kỹ Thuật – Năm 2001 55 [...]... ổn dòng ta có thể nạp với dòng nạp In = 0,1C20 hoặc nạp cưỡng bức để tiết kiệm thời gian với dòng nạp In = 0,25C20 Các quá trình nạp ắc quy tự động kết thúc khi bị cắt nguồn nạp hoặc khi nạp ổn áp với điện áp bằng điện áp trên 2 cực của ắc quy, lúc đó dòng nạp sẽ giảm về không Kết luận: • Vì ắc quy là tải có tính chất dung kháng kèm theo sức phản điện động cho nên khi ắc quy đó mà ta nạp theo phương... tính nạp 10 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH của ắc quy trong đoạn nạp chính thì khi dòng điện không đổi thì điện áp, sức điện động tải ít thay đổi, do đó bảo đảm tính đồng đều về tải cho thiết bị nạp Sau thời gian 16h ắc quy bắt đầu sôi lúc đố ta chuyển sang nạp ở chế độ ổn áp Khi thời gian nạp được 20h thì ắc quy bắt đầu no, ta nạp bổ xung thêm 2h ÷ 3h • Đối với ắc quy kiểm: Trình tự nạp. .. thì chỉnh lưu hình cầu bán điều khiển điều khiển chính xác hơn • Do mạch nạp nên không cần làm việc ở chế độ nghịch lưu hoàn trả năng lượng về lưới Trong sơ đồ chỉnh lưu bán điều khiển hình cầu 1 pha tại mỗi thời điểm phát xung điều khiển chỉ cần cấp một xung 22 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH LỰC Việc thiết kế, lựa chọn và tính toán mạch động lực quyết... chất lượng của nguồn cấp khi nạp cho ắc quy, vì thế, nó có thể ảnh hưởng trực tiếp chất lượng của ắc quy Việc lựa chọn, thiết kế và tính toán mạch động lực hết sức quan trọng, vừa phải đảm bảo tính kinh tế Từ những phân tích và tìm hiều, ta chọn mạch nạp ắc quy là “sơ đồ chỉnh lưu bán điều khiển hay sơ đồ chỉnh lưu bán điều khiển hình cầu” Hình 3.1 Sơ đồ mạch chỉnh lưu bán điều khiển hình cầu I Tính... đó dòng nạp sẽ tự động giảm về không, kết thúc quá trình nạp • Tùy theo loại ắc quy mà ta nạp với các dòng điện nạp khác nhau: + Ắc quy axit: - Dòng nạp ổn định In = 0,1C20 - Dòng nạp cưỡng bức In = (0,3 ÷ 0,5)C20 + Ắc quy kiềm: - Dòng nạp ổn định In = 0,1C20 - Dòng nạp cưỡng bức In = 0,25C20 11 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN MẠCH LỰC I Giới thiệu chung... 1,23Pd Nhận xét:Sơ đồ cầu 1 pha bán điều khiển đơn giản, dễ dàng đấu nối Do sử dụng 2 Diot thay cho 2 Tristor nên giá thành mạch rẻ và mạch sử dụng ít kênh điều khiển nên việc thiết kế mạch điều khiển trở nên dễ dàng hơn Tổng sụt áp trên van lớn không phù hợp cho tải có áp thấp vì nó làm giảm hiệu suất sử dụng bộ nạp 2.2.5 Kết luận: Trong các sơ đồ chình lưu chúng ta thấy dùng sơ đồ chỉnh lưu đối xứng... thể tiến hành quá trình chỉnh lưu Lọc: Mạch lọc, nhằm bảo đảm cho điện áp hoặc dòng điện một chiều cấp cho tải là bằng phẳng đúng yêu cầu Phân loại: Theo số pha cấp cho mạch van: Một pha, hai pha, ba pha,… Theo van bán dẫn: không điều khiển, có điều khiển và bán điều khiển Theo sơ đồ mắc van với nhau: sơ đồ ình tia và sơ đồ hình cầu 12 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH II Giới thiệu một... phương pháp nạp cho phép chọn được dòng nạp thích hợp với mọi loại ắc quy, bảo đảm cho ắc quy được no Đây là phương pháp sử dụng trong các xưởng bảo dưỡng sửa chữa để nạp điện cho các ắc quy hoặc sửa chữa cho các ắc quy bị sunfat hóa Với phương pháp này ắc quy được mắc nối tiếp nhau và phải thỏa mãn điền kiện: Un≥ 2,7.Naq Trong đó: Un – điện áp nạp, Naq – số ngăn ắc quy đơn mắc trong mạch 9 ĐỒ ÁN ĐIỆN... pha cho chúng ta chất lượng điện áp và dòng điện tốt nhưng mạch sử dụng nhiều kênh điều khiển do vậy việc thiết kế mạch phức tạp, mạch sử dụng nhiều Tristor nên giá thành cao 21 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Do yêu cầu công nghệ, mạch nạp có công suất nhỏ nên chọn sơ đồ “chỉnh lưu bán điều khiển 1 pha” Mạch có những ưu điểm sau: • Hiệu suất sử dụng máy biến áp cao hơn một số sơ đồ như... 2.2.4.1 Sơ đồ nguyên lý Hình 2.10 Mạch chỉnh lưu bán điều khiển hình cầu 1 pha 2.2.4.2 Dạng điện áp 20 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: NGUYỄN DUY MINH Hình 2.11 Dạng điện áp chỉnh lưu bán điều khiển hình cầu 1 pha 2.2.4.2 Nguyên lý hoạt động Sơ đồ hình cầu cho phép sử dụng một nửa van là Tristor, nửa còn lại là Diot, do đó làm giảm được giá thành thiết bị biến đổi vì Diot rẻ hơn Tristor Sơ đồ điển khiển