“Thiết kế bộ biến tần 3 pha để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ”Nội dung và các chương trình mục như sau:Chương 1: sơ lược về động cơ không đồng bộ .Chương 2: tổng quan về các hệ thống biến lý tần, nguyên làm việc của các bộ biến tần.Chương 3: mạch động lực, đi sâu vào nguyên lý làm việc của các thiết bị cũng như các phương pháp tính toán chọn mạch và bảo vệ mạch, hệ thống điều khiển ứng dụng kỹ thuật xung số vào mạch điều khiển để điều khiển hoạt động của mạch.Chương 4: hệ thống điều khiển: ứng dụng kĩ thuật xung số vào mạch điều khiển để điều khiển hoạt động của mạch
Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần lĩnh vực điều khiển truyền động điện phát triển mạnh mẽ Đặc biệt với phát triển khoa học kỹ thuật điện tử tin học nói riêng khai thác tất ưu điểm bật vốn có động khơng đồng với động chiều Với đồ án em nêu khía cạnh nhỏ lĩnh vực điều khiển động khơng đồng roto lồng sóc “Thiết kế biến tần pha để điều chỉnh tốc độ động không đồng bộ” Nội dung chương trình mục sau: Chương 1: sơ lược động không đồng Chương 2: tổng quan hệ thống biến lý tần, nguyên làm việc biến tần Chương 3: mạch động lực, sâu vào nguyên lý làm việc thiết bị phương pháp tính tốn chọn mạch bảo vệ mạch, hệ thống điều khiển ứng dụng kỹ thuật xung số vào mạch điều khiển để điều khiển hoạt động mạch Chương 4: hệ thống điều khiển: ứng dụng kĩ thuật xung số vào mạch điều khiển để điều khiển hoạt động mạch Tuy nhiên với trình độ có hạn khơng tránh khỏi sai sót, em mong thầy thơng cảm đóng góp ý kiến để giúp em tiến Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa điện –bộ môn tự động đo lường bảo thời gian làm đề tài Đà Nẵng, Ngày Tháng Năm2004 Sinh viên thực Đồ án môn học: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Trang Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC SƠ LƯỢC VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ A- CẤU TẠO VÀ ĐẶC ĐIỂM I- CẤU TẠO: I-1: Cấu tạo phần tĩnh (stato) Gồm hai phận lõi thép dây quấn ngồi có vỏ máy nắp máy I-1.a Vỏ máy: Thường làm gang Đối với máy có cơng suất lớn (1000 kw), thường dùng thép hàn lại thành vỏ Vỏ máy có tác dụng cố định không dùng để dẫn từ I-1.b Lỏi sắt: Được làm thép kỹ thuật điện dày 0,35 mm đến 0,5 mm ghép lại Lỏi sắt phần dẫn từ Vì từ trường qua lỏi sắt từ trường xoay chiều, nhằm giảm tổn hao dòng điện xốy gây nên, thép kỹ thuật điện có phủ lớp sơn cách điện Mặt lõi thép có xẻ rảnh để đặt dây quấn I-1.c Dây quấn : Dây quấn đặt vào rãnh lỏi sắt cách điện tốt với lỏi sắt Dây quấn stato gồm có ba cuộn dây đặt lệch 120 o điện I-2 Cấu tạo phần quay (roto): gồm lõi thĩp dđy quấn vă trục I-2-a Lỏi sắt: Gồm thép kỹ thuật điện giống phần stato Lỏi sắt ép trực tiếp lên trục Bên ngồi lỏi sắt có xẻ rảnh để đặt dây quấn I-2.b Dây quấn roto: Gồm hai loại: loại roto dây quấn loại roto kiểu lồng sóc * Loại roto kiểu dây quấn : dây quấn roto giống dây quấn stato có số cực số cực stato Dây quấn ba pha roto thường đấu hình (y) Ba đầu nối vào ba vòng trượt đồng đặt cố định đầu trục Thơng qua chổi than vòng trượt, đưa điện trở phụ vào mạch roto nhằm cải thiện tính mở máy điều chỉnh tốc độ *Loại roto kiểu lồng sóc: loại dây quấn khác với dây quấn stato Mỗi rảnh lỏi sắt đặt dẫn đồng nhôm nối tắt lại hai đầu hai vòng ngắn mạch đồng nhôm, làm thành lồng, người ta gọi lồng sóc với động nhỏ(f1đm , mth f 12 nên mth giảm nên u1 không đổi - f1 < f1đm , với u1 khơng đổi theo (1-1) dòng i1 tăng nhanh Điều khơng cho phép nên thay đổi f1 phải thay đổi u1 theo qui luật để động khơng đồng sinh momen chế độ định mức Các phương pháp điều khiển tốc độ động luật ; 4.a Điều chỉnh điện áp động : Momen động không đồng tỉ lệ với bình phương điện áp stato nên điều chỉnh momen tốc độ động cách thay đổi điện áp giữ nguyên tần số 4.b Điều chỉnh điện trở mạch roto : Ta có : r = rr + rf , tăng giá trị điện trở tổng r tức làm tăng độ trượt tới hạn sth momen tới hạn mth động không đổi 4.c Điều chỉnh tần số nguồn cấp cho động không đồng : Luật điều khiển tần số Luật điều chỉnh giữ khả tải không đổi Nếu bỏ qua điện trở dây quấn stato tính momen tới hạn : Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC U L2m U2 M th s2 K m s Ls LBs 0 (1-49) Điều kiện giữ cho khả tải không đổi là: M th M th M M dm (1-50) Luật điều chỉnh từ thông không đổi : Từ quan hệ dặc tính momen kết luận giữ từ thông máy từ thông stato s khơng đổi momen khơng phụ thuộc vào tần số mth không thay đổi tồn q trình điều chỉnh Luật điều chỉnh tần số không trược s I s2 L2m (1-51) Rr ( s I s ) Nếu giữ tần số f khơng trược ws = const mơ men phụ thuộc is mà không phụ thuộc tần số nguồn 4.d Phương pháp tăng số lần chuyển mạch chu kỳ Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC 4.e Phương pháp điều chỉnh biên độ (ud thay đổi unl thay đổi ) ÂĐiều khiển biên độ 4.f Phương pháp điều chỉnh độ rộng xung : - Trong phương pháp góc chuyển mạch xác định cách so sánh Giữa tín hiệu hình sin mẫu e(t) với tín hiệu dựa thường dạng cưa u(t) Tần số tín hiệu u(t) lớn lớn điện áp tải gần hình sin Ưu điểm bật vừa điều chỉnh điện áp, vừa làm sin hoá điện áp đặt vào động - Với số lượng xung có độ rộng thích hợp phương pháp điều chỉnh độ rộng Xung làm triệt tiêu sóng bậc cao - Do phương pháp hay sử dụng - Với phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng biến tần Khơng nhận điện áp từ lưới mà nhận điện áp từ nghịch lưu biến tần - Ta nhận thấy sdd dây quấn stato động không đồng tỉ Lệ với tần số đặt vào f1 từ thông : E1 k f1 (1-52) - Mặt khác, ta có phương trình cân điện áp : U1 E1 I1Z1 (1-53) Nếu coi sụt áp dây quấn phản ứng phần ứng không đánh kể ta có : U1 = - e U E Từ (1-52) suy : U k f1 (1-54) Từ (1-54) ta thấy, để đảm bảo cho đặt tính có độ cứng cao khả qua tải lớn, U đồng thời điều chỉnh điện áp u1 cho từ thông không đổi, nghĩa thay đổi f1 động hoạt động tối ưu Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang 10 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Ta có tần số dao động mạch lọc C f , L f : f L 2 L f C f Để tránh tượng cộng hương xay mạch ta cần chọn f (2 3) f L với f tần số làm việc Tranzito T f Ta chọn f 2,5 f L f L L 2,5 Suy : 2 1 2,5 L f C f 2,5 L f C f 2 f 2,5 L f 2 f 2,5 2,5 147 C f 50 C f 50 17 * 10 Như ta chọn trị số điện cảm điện dung là: V- BỘ CHỈNH LƯU: Bộ chỉnh lưu có chức biến nguồn xoay chiều thành nguồn chiều, ta dùng mạch chỉnh lưu hình cầu khơng điều khiển, chỉnh lưu bao gồm nhóm van điều chỉnh lưu bà máy biến áp + Van có tác dụng đóng mở tạo thành dòng chiều + Máy biến áp có tác dụng biến đổi điện áp nguồn phù hợp với yêu cầu càn thiết phụ tải, cách ly phụ tải lưới điện để vận hành an toàn, cải thiện dạng sóng nguồn điện lưới Ngồi có tác dụng hạn chế tốc độ tăng dòng anod So với chỉnh lưu khơng điều chỉnh hình tia chỉnh lưu hình cầu có đặc điểm sau: + Có điện áp đặt lên van nhỏ lần so với hình tia + Điện áp đầu phía chỉnh lưu có độ nhấp nhơ thấp, chất lượng điều chỉnh tốt + Có điện áp nguồn nhỏ so với hình tia, máy biến áp tận dụng triệt để hơn,lõi thép khơng bị từ hố Nhưng sơ đồ hình cầu có Diod nhiều van nên giá thành đắt Sơ đồ chỉnh lưu hình cầu V-1 Sơ đồ chỉnh lưu nguyên lý dạng sóng: Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Sơ đồ chỉnh lưu hình tia Trang 29 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Tại Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang 30 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH U U2a U2b SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC U2c t Ud t ia t ib t ic t Điện áp chỉnh lưu U U d U 383.4 5834(15% 4%) 617(V ) Giá trị hiệu dụng điện áp pha thứ cấp máy biến áp 3.14 U2 f U 617 261 (V ) 6 Tỉ số máy biến áp 2U f 261 m 0.69 U1 380 Điện áp lớn Diod phải chịu là: U im * U f * 261 639.3 (V ) Giá trị trung bình dòng qua Diod : I 2.38 ID d 0.79 ( A) 3 Giá trị dòng điện chạy qua pha thứ cấp máy biến áp : Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang 31 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC 2 Id 2.38 1.94 ( A) 3 Trị hiệu dụng dòng chảy qua pha sơ cấp máy biến áp I2 I1 m.I 0.69 * 1.94 1.34 ( A) Chọn Diod có hệ số dự trữ áp : K v 1.6 Chọn Diod có hệ số dự trữ dòng : K i 1.2 Vậy Diod chịu : U im 1.6 * 693.3 1023 (V ) I D 1.2 * 0.79 0.95 ( A) Lúc mở máy dòng tăng lên bốn lần : Chọn Diod : BJI 10 Có I tb 10 ( A) U im 300 1500 (V ) Các van chỉnh lưu pha cần chia làm nhóm : Nhóm catod chung gồm van D1, D3, D5 Nhóm atod chung gồm van D4, D6, D2 Trong nhóm Anod van âm dẫn, nhóm Catod van dương dẫn Vậy tại điểm có hai van dẫn cho dòng chạy qua, van 2 nhóm Atod van lại nhóm Catod, van dẫn khoảng dẫn - Ta xét khoảng 1 , van D1, D6 dẫn Khi đó, điện áp Ua đặt vào đầu tải điện áp Ub qua van D6 đặt vào đầu lại tải, : U d U a U b U ab Tại thời điểm lúc Ub = Dc nên van D2 mở sau Vc âm Vb nên D2 D6 bị khoá lại : Tương tự, khoảng 1 D1 D2 mở nên: U d U a U c U ac Giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu : 6 U f cos d Ud U f 2.34U f 2 Điện áp ngược lớn dặt lên Diod là: U ng max 2U f cos 30o 2.45U f Dòng chảy Diod dòng chỉnh lưu : I D I d Giá trị trung bình dòng tải : Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang 32 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH Id 2 SÍU 6U f cos E R Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC U E d d R Giá trị trung bình dòng chảy Diod : I 6U f cos ID 2 R d d R CHƯƠNG IV MẠCH ĐIỀU KHIỂN Sơ đồ khối hệ thống điều khiển: Phát xung điều khiển Phân phối xung Khuyếch đại xung I- PHÁT XUNG CHỦ ĐẠO : Khâu phát xung chủ đạo dùng IC555 làm việc chế độ phi ổn có tác dụng tạo dãy xung có tần số mong muốn Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang 33 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC I-1 Giới thiệu IC555: Vi mạch IC555 hãng Signetics chế tạo gồm khuyếch đại thuật toán OA1, OA2 thực chức so sánh Trigơ, Transitor điện trở 5kΩ Vi mạch có chân hình vẽ 5k OA1 5k OA2 Nối với cực âm nguồn nuôi Kích lật V2=2E /3 V3 = Cổng V(3) = 0,1v , V(3)mã = 0.5v, I3max =0.2A Chân khoá V(4) = V(3) = 0, khơng cần5kkhố nối vào Lọc nhiễu, thường gắn tụ điện 0,01. chân xuống mass Nguồn lật V6 = 2E/3 V3 = Chân phóng điện thường đấu với tụ C mạch Nối với cực dương nguồn nuôi E =5-18v tiêu thụ dòng điện 0,7 mA/1V nguồn ni I-2 Sơ đồ mạch phát xung chủ đạo : I-2.a Sơ đồ mạch : Vcc (5-15v) Ra Rb Vc LM 555 C 0.01uF I-2.b Nguyên lí làm việc : Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Trang 34 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Ở trạng thái ban đầu cấp điện, điện áp tụ Uc = Do điện áp chân nên đầu chân điện áp mức cao (Uc = 17v ) đầu chân mức thấp ( = ) Tụ C bắt đầu nạp điện từ +Vcc qua Ra , Rb điện áp tụ tăng Khi điện áp tụ C 2Ucc/3 bắt đầu chuyển trạng tháivề mức thấp chân mức cao, lúc tụ C phóng điện, điện áp tụ giảm Khi điện áp tụ giảm đến giá trị Uc ≤Ucc /3 đầu đổi mức trạng thái chuyển lên mức cao chân chuyển mức thấp, tụ điện C lại nạp điện trở lại, trình dao động tiếp diễn, đầu chân dãy xung điều khiển sau đưa đến khâu phân phối xung * Dạng xung sau : II- KHÂU PHÂN PHỐI XUNG : Yêu cầu phân phối xung tạo xung điều khiển mở Transitor theo quy luật đóng mở động cơ, từ bảng dẫn điện van Transitor ta có nhận xét sau: + Khi T1 dẫn T4 khóa, tức T1 có xung điều khiển T4 hồn tồn khơng có xung điều khiển + Khi T3 có xung T6 hồn tồn khơng có xung điều khiển + Khi van T5 có xung điều khiển T2 hồn tồn khơng có xung điều khiển Để tạo phân phối xung cần sử dụng Trigơ với đầu đảo khơng đảo Theo phân tích có Trigơ ( Trigơ đếm tối đa trạng thái tức có xung đầu vào đầu nhận xung ra, chu kì điện áp có xung ( xung cách 600 ) nên xây dựng đếm Modul mà tức đầu vào có xung đầu có xung, xung cung cấp từ đầu khâu phát xung chủ đạo IC555 Bộ đếm xây dựng sở Trigơ D ( Flip Flop D ) Bảng chức Flip Flop D Qn 0 1 D 1 Qn+1 1 Với Qn+1 = D Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang 35 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Từ bảng ta có bảng đầu vào kích Flip Flop D Qn → Qn+1 → 0 → 1 → → D 1 Tại thời điểm nghịch lưu ln có Transitor ( Transitor ) mở nên cần phải phân phối xung đến Transitor phù hợp với yêu cầu mở → trạng thái cần có Flip Flop D sau Ck Q1 Q2 Q3 Q1 Q2 Q3 Từ ta thành lập bảng trạng thái Flip Flop D M xung Trạng thái Trạng thái n n n n+1 Q1 Q2 Q Q Qn+12 Qn+11 M1 0 1 M2 1 1 M3 1 1 M4 1 0 M5 0 0 Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Đầu vào Flip Flop D D3 D2 D1 1 1 1 1 0 0 Trang 36 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC M6 0 0 0 Dựa vào bảng trạng thái cho Flip Flop D ta tìm liên hệ đại lượng đầu vào cần tối giản theo phương pháp Karnaugh 00 01 11 10 0 x x 1 00 01 11 10 1 x 0 0 T1 00 01 11 10 0 1 x x T3 T2 CLOCK T4 Đồ án môn học: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT T5 T6 Trang 37 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC III - KHÂU KHUYẾCH ĐẠI XUNG: Khâu khuyếch đại dùng linh kiện bán dẫn, sử dụng phần tử ghép quang (Optocoptcur ) nhằm cách ly mạch động lực mạch điều khiển Sơ đồ khuyếch đại xung cho tầng cơng suất thuộc nhóm chẵn Nguồn tạo xung + 5v Nguồn phụ +Ua 12v R5 R6 Đi đến động Transitor công suất nhóm lẻ kề TPL-521 Từ Flip Flop tới R4 Q2 Q1 T Transitor công suất nghịch lưu nhóm chẵn Sơ đồ khuyếch đại xung cho tầng cơng suất thuộc nhóm lẻ -E Âm nguồn nghịch lưu Nguồn tạo xung +5v Nguồn phụ -Ub 12v R5 R6 +E Dương nguồn nghịch lưu TPL521 Từ Flip Flop tới R4 Q2 Q1 T Transitor cơng suất nghịch lưu nhóm lẻ Đi đến động Transitor nhóm lẻ kề Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang 38 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Nguyên lí làm việc: Khi tín hiệu đưa vào chân B Transitor Q1 từ Trigơ mức logic ‘0’ Q1 ngưng dẫn , đầu vào đầu Optocoptaur khơng có dòng, Q2 ngưng dẫn Transitor T khơng kích thích cực B tín hiệu đầu vào chân B Q1 từ Trigơ mức logic ‘1’ Q1 dẫn dòng , làm cho Q2 dẫn kích Transitor cơng suất dẫn IV - TÍNH TỐN MẠCH ĐIỀU KHIỂN: IV-1 Xác định tần số xung IC555 Trigơ: Vi mạch IC555 làm việc chế độ tự dao động, tần số dao động phụ thuộc vào phóng nạp tụ C Khi tụ C nạp qua điện trở R1 R2: từ sơ đồ mạch điện ta có phương trình cân điện áp mạch điện: iR +Uc = Vcc i: dòng điện nạp cho tụ, i = C Đồ án môn học: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT duc dt Trang 39 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Phương trình mơ tả q trình nạp cho tụ Cr duc + u c = Vcc Viết hệ phương trình dạng tốn tử Laplace dt L duc Tn + dt L = L uc với Tn = Vcc C.R Hay Tn [PUc(p) - Uc(0) ] + Uc(p) = Uc(p)(Tnp +1) = Vcc p Vcc + TnUc(0) p Tại thời điểm ban đầu trình nạp điện Uc(0) = Vcc/3 Vậy phương trình viết lại : Uc(p) [ Tnp + 1] = Uc(p) = Uc(p) = Vcc +TnVcc/3 p V cc V ccT n V cc V ccT n + = + P (Tn P 1) T n P pT ( P ) 3T (P ) n n Tn Tn V cc Tn V cc Tn ( ) = Vcc[ ] Tn p P 3(P ) P 3(P ) Tn Tn Tn Từ ảnh ta tìm gốc toán tử Laplace : Uc(t) = Vcc (1 - t Tn ) e (1) Khi kết thúc trình nạp Uc (T1) = 2Vcc/3 , thay vào (1) ta có 2V cc T1 V cc (1 e Tn ) 3 (2) từ phương trình (2) giải ta T1 = 0,7.C.(RA +RB ) Tương tự phương trình phóng điện tụ Uc(p) (TnP + ) = V cc TnU c (0) P (*) Tại thời điểm ban đầu, cho trình tụ phóng là: Uc(0)=2Vcc/3,thay vào (*) ta Uc(p) (TnP +1 ) = v cc TnV cc P Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang 40 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH V cc Uc(p) = Tn P (P Uc(p) = Vcc [ ) Tn SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC V V cc T Tn V cc cc [( n ) ] P Tn P P 3P Tn Tn Tn 1 ] P 3(P ) Tn Từ ảnh ta tìm gốc Uc(t) = Vcc(1 - e t Tn ) (3) Kết thúc q trình phóng điện : Uc(T1) = Vcc/3, thay vào (3) ta V cc T2 V cc (1 e Tn ) 3 T2 = 0,7Tn = 0,7CR q trình phóng điện phóng qua RB chu kì xung là: T = T1 + T2 = 0,7C(R1 +2R2 ) Tần số xung vi mạch IC555 : f555 = 1 = 0,7C (R1 2R2 ) T Vì có xung đầu vào (xung CLOCK ) lấy từ IC555 đầu Trigơ có xung, tần số xung Trigơ xũng tần số điện áp xoay chiều tải f = 1 f 555 = = 6.0,7C (R1 2R2 ) 4,2C (R1 2R2 ) Muốn thay đổi tần số nguồn ta phải thay đổi tần số mạch phát xung chủ đạo IC555 tức điều chỉnh giá trị C,R1,R2 để đơn giản ta chọn trước giá trị tụ C điều chỉnh cách thay đổi giá trị điện trở R1, R2 Với tải động không đồng rôto lồng sóc, yêu cầu điều chỉnh tần số nguồn cung cấp cho tải từ 15-50hz Ta chọn giái trị tụ C 0,1f Giá trị điện trở R1 tương ứng với tần số 50hz R2 = 50 = 4,2.0,1.106 R1 R1 = 47600 lấy R1 = 47k Giá trị điện trở R2 tương ứng với tần số 15hz R1 = 47k 15 = 4,2.0,1.10 (47 2R2 ).103 6 R2 = 55,8k Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT lấy R2 = 50k Trang 41 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC Bộ phân phối xung dùng vi mạch 4013 chứa Trigơ D loại CMOS có điện áp mức logic ‘1’ 4,9v dòng khoảng 500A IV-2 Tính chọn phần tử mạch khuyếch đại xung: Theo tính tốn trước, Transitor công suất T phần nghịch lưu chọn loại BUX-48 có thơng số =8, IC max=15A với dòng làm việc IClv=6,73A dòng Bazơ T IB= 6,73 = 0,84A IV-2.a Tính chọn phần tử mạch khuyếch đại xung * Chọn Transitor Q1: chọn theo điều kiện Ic = Iop = 5mA, VCE>VCC loại NPN Vậy ta chọn loại 2SC828 Thông số P (mw) FT(MHz) t0C C828 250 200 125 UCB max UCE max UBE max Ic max 30 30 50 Type 220 SN Điện trở R5 chọn theo điều kiện R5 = V CC V LEP V CE (Q1 ) I op = 0,5 = 500 () Chọn R5 = 470 Vì Q1 chưa bão hồ nên hệ số khuyếch đại dòng lớn, ví dụ = 200 dòng IB = Ic = 5.103 = 25A 200 Dòng nhỏ dòng cung cấp mạch CMOS 4013 nên ta cho thêm điện trở hạn dòng R4 = V cc VCEsat(Q1 ) V D V BE (Q1 ) IB 0,2 0,7 0,7 136000 =136K 2,5.105 Trên thực tế nên dùng trị số nhỏ hơn, ví dụ 68K để đảm bảo LED optocopteur cung cấp đủ dòng Chọn R4 = 68K *Chọn Transitor Q2: theo điều kiện IC (Q2) > IBT = 0,84A UCE(Q2) > UCE = 30v loại NPN Vậy chọn Q2 loại C2275 có thơng số sau Thơng số P(w) fT(MHz) t0C UCE max (v ) IC max Type Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang 42 Sinh viên thực : TƯỞNG MINH SÍU Lớp 12D2-GVHD: LÂM TĂNG ĐỨC C2275 25 200 150 150 1,5 A 40 SN *OPTOCOPTEUR: chọn loại TLP-521 Nhật Bản chế tạo có thông số sau: Điện trở cách ly: RCL =1011 Điện áp cách ly: 2500v dòng điện XXXXXXXX phát quang 5mA Tỉ số truyền dòng 50-100 lần lấy tỉ số truyền dòng 50 ta có IOP = 5.50 = 250 mA = IB (Q2) IC (Q2) = IB(Q2) = 40.0,25 = 10A, dòng điện lớn so với dòng điện cần I CQ2 0,84 0,021A nên ta gắn thêm R6 để hạn chế dòng điện 40 V V V 15 0,7 1,5 Chọn R6 = CC BE (Q2 ) BE (T ) 690 chọn R6 =560 1/8W, I BQ2 0,021 I BQ2 điện áp ni mạch kín 15v IV-3 Chọn mạch điều khiển điều chỉnh xung điện áp: Như ta tính tốn trên, Transitor điều chỉnh xung làm việc tần số 500hz ta phải chọn điều khiển Transitor cho tần số xung điều khiển phải 500hz Ơí ta chọn vi mạch tạo xung IC555 với tần số xung f555 = 500hz tính tốn ta có tần số xung IC555 là: f555 = 1 T 0,7C (R1 2R2 ) Ta chọn tụ C= 0,047F, ta có f555 = 500 0,7.0,047.106 (R1 2R2 ) Chọn R1 = 18K R2 = 47K R1+2R2 =60790 1/8W Đồ án mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Trang 43