Lịch sử của ngành công nghiệp điện tử được đánh dấu bằng những sự kiện quan trọng như sự ra đời của thyrato (1902) ,do Jonh Fleming ,kĩ sư người Anh sáng chế ,sự ra đời của transistor(1948) do hai nhà sáng chế người Mĩ là Jonh Bardeen và W.H.Brattain sáng chế ,và đến năm 1956 nhóm Bell Telephone cho ra đời sản phẩm thysistor đầu tiên .Kể từ đó ngành công nghiệp điện tử của thế giới có sự phát triển vượt bậc,người ta đã sáng chế ra được các van bán dẫn công suất lớn như Diod ,thysistor ,triac,transistor chịu được điện áp cao và dòng điện lớn và cả những thiết bị cực kì nhỏ như các vi mạch .vi mạch đa chức năng,vi xử lí là những phân tử thiết yếu trong hệ thống điều khiển thiét bị van công suất nói trên . Ngày nay không phải chỉ riêng những nước phát triển mà cả những nước đang phát triển như nước ta,các thiết bị bán dẫn đã xâm nhập vào các ngành công nghiệp và cả trong lĩnh vực sinh hoạt phục vụ đời sống .Các xí nghiệp các nhà máy xi măng ,thủy điện ,giấy đường dệt sợi đóng tầu ... Đang sử dụng ngày càng nhiều những thành tựu của ngành công nghiệp điện tử ,đó là những minh chứng cho sự phát triển của ngành này
Đồ án Điện tử công suất Mục lục Lời nói đầu ChơngI cảm ứng Chơng II Giới thiệu công nghệ nấu thép lò Mạch nghịch lu Chơng III Mạch nghịch lu Chơng IV Mạch điều khiển Các số liệu cho trớc : Tên đề tài : Thiết kế phần chỉnh lu cho lò nấu thép với số liệu nh sau: Phơng án :Các số liệu nh sau: Công suất lò : 180 Kw Điện áp Ura =1500 V Dòng điện Ira =200 A Tần số fra =1000 Hz Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhãm - T§H2-K45 Đồ án Điện tử công suất Lời nói đầu Lịch sử ngành công nghiệp điện tử đợc đánh dấu kiện quan trọng nh sù ®êi cđa thyrato (1902) ,do Jonh Fleming ,kĩ s ngời Anh sáng chế ,sự đời transistor(1948) hai nhà sáng chế ngời Mĩ Jonh Bardeen W.H.Brattain sáng chế ,và đến năm 1956 nhóm Bell Telephone cho đời sản phẩm thysistor Kể từ ngành công nghiệp điện tử giới có phát triển vợt bậc,ngời ta đà sáng chế đợc van bán dẫn công suất lớn nh Diod ,thysistor ,triac,transistor chịu đợc điện áp cao dòng điện lớn thiết bị nhỏ nh vi mạch vi mạch đa chức năng,vi xử lí phân tử thiết yếu hệ thống điều khiển thiét bị van công suất nói Ngày riêng nớc phát triển mà nớc phát triển nh nớc ta,các thiết bị bán dẫn đà xâm nhập vào ngành công nghiệp lĩnh vực sinh hoạt phục vụ đời sống Các xí nghiệp nhà máy xi măng ,thủy điện ,giấy đờng dệt sợi đóng tầu Đang sử dụng ngày nhiều thành tựu ngành công nghiệp điện tử ,đó minh chứng cho phát triển ngành Cũng giống bao ngành khác công nghiệp luyện kim đà nhanh chóng ứng dụng tiến khoa học vào sản suát thể thông qua việc thay dần lò cổ điển sử dụng nguồn nguyên liệu trun thèng nh than ,cđi , khÝ ®èt Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - TĐH2-K45 §å án Điện tử công suất hiệu suất thấp đồng thời gây cạn kiệt nguồn tài nguyên ,và ô nhiễm môi trờng lò sử dụng công nghệ đại nh lò hồ quang điện, lò điện trở , lò cảm ứng đà góp phần nâng cao suất ,chất lợng ,hạ giá thành sản phẩm Lò nấu thép kiểu cảm ứng lò có cấu tạo tơng đối đơn giản với việc sử dụng thiết bị van bán dẫn có khả tự động hóa cao việc điều khiển trình nấu thép dễ dàng,thời gian nấu nhanh có khả nấu điều kiện chân không u việt Chính việc thiết kÕ bé ngn chØnh lu cho lß nÊu thÐp kiĨu cảm ứng đề tài đồ án môn học chúng em đề tài theo em hay sát với thực tế Qua việc làm đồ án môn học chúng em đựơc tiếp cận với nhiều kiến thức thực tế bổ ích ,hiểu cặn kẽ mà thầy môn trang bị đồng thời biết cách ứng dụng đà thu lợm đợc trình học tập vào công việc Mặc dù với sụ cố gắng lỗ lực cao thân trình làm đồ án với hớng dẫn tận tình thầy môn đặc biệt lòng nhiệt tình bảo thầy Trần Trọng Minh song kiến thức hạn chế lần đầu làm đồ án nên hẳn tránh khỏi thiếu xót,sai lầm em mong đợc bảo thêm thầy để em hiểu sâu sắc đề tài rút kinh nghiệm quí báu cho thân trình làm đồ án tốt nghiệp sau Một lần em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến thầy !!! CHƯƠNG I Giới thiệu công nghệ nấu thép phơng pháp lò Cảm ứng Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - T§H2-K45 Đồ án Điện tử công suất Ngày lò nấu thép phơng pháp cảm ứng đựơc sử dụng rộng rÃi nhà máy gang thép, nhà máy luyện kim Nhờ có phát triển phần tử bán dẫn điện tử công suất lớn nên phơng pháp nấu thép dùng lò cảm ứng thay phơng pháp nấu thép truyền thống Trớc hết tìm hiểu sơ lợc công nghệ nấu thÐp ngµnh lun kim : Ngµnh lun kim đời từ lâu ,sản phẩm đáp ứng đợc nhu cầu lĩnh vực Trong thời gian đầu phơng pháp luyện thép cổ điển nh : lò cao, lò Mactanh - lò đun than củi Ngày điện đợc sử dụng rộng rÃi phơng pháp nấu luyện thép điện chiếm u Nấu thép lò điện phơng pháp có thời gian nấu nhanh mang lại hiệu kinh tế cao phơng pháp điện biến thành nhiệt dới dạng khác nên ta điều chỉnh đợc thành phần nhiệt độ dễ ràng luyện đợc tất loại thép khác nhau, dùng cho mục đích khác Có loại lò điện nh: Lò hồ quang, lò điện trở, lò cảm ứng Trong loại lò điện lò cảm ứng lò có u điểm trội Lò cảm ứng sử dụng biến tần với phần tử bán dẫn mạch điều khiển điện tử nên trình điều trở nên đơn giản dễ dàng Lò cảm ứng luyện đợc loại thép có chất lợng cao, thời gian nấu luyện thép ngắn, mẻ thép dùng lò cảm ứng nấu đợc Vậy lò cảm ứng có cấu tạo nguyên lý hoạt động nh mà lại có đợc u việt nh vậy? Thực cấu tạo lò cảm ứng đơn giản nh số lò điện khác Nó gồm phận sau: Bộ biến tần, cuộn cảm ứng, khung lò, áo lò Cuộn cảm ứng hay gọi vòng cảm ứng có dạng bầu dục làm từ ống đồng, tiết diện cuộn cảm có dạng: Cuộn cảm ứng nhận điện áp có tần số lớn: Vài trăm đến vài nghìn Hz Nguyên lý điện lò cảm ứng nh sau: Chúng ta đà biết dây dẫn dặt từ trờng biến thiên sinh sức điện cảm ứng: E=4,44. m.f.n.10-7(V) Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - T§H2-K45 Đồ án Điện tử công suất Trong n số vòng cảm ứng, : từ thông, f: tần số dòng xoay chiều Sức điện động cảm ứng lớn đại lợng phụ thuộc m, f, n lớn Trong lò cảm ứng có dòng điện tần số cao qua vòng cảm ứng ( tơng đơng cuộn sơ cấp ) khối lợng kim loại chất nồi sinh Sđđ cảm ứng E dòng điện cảm ứng I2, dòng ®iƯn nµydi chun khèi thÐp vµ nung nãng thÐp đến nhiệt độ định chảy Mặt khác ta có lợng chuyển thành nhiệt khèi liƯu W W=I2.n2.2.∏.(d/h) ρ µ f 10 −9 ) I: cờng độ dòng cuộn cảm n:số vòng cảm ứng d: đờng kính nồi lò(cm) h: chiều cao kim loại lò(cm) à: Độ từ thẩm : Điện trở suất mẻ liệu(cm) nh lợng chuyển thành nhiệt mẻ liệu tỉ lệ thuận với bình phơng cờng độ Khi số vòng cờng độ dòng điện lớn cuộn cảm ứng đợc nung nóng mạnh Bây ta xét trình nấu thép diễn lò thay đổi đặc tính thép Công suất điện lò đồ án 180kW tơng ứng mẻ nấu đợc khoảng 180kg thép trình nấu thép nh sau: chất mẻ liệu vào lò bắt đàu nấu phần thép bị sụt xuống bị nóng chảy , phần thép xung quanh gần áo lò bị nóng chảy trớc, sau phần thép bị sụt xuống bị nóng chảy cuối thép chảy thành nớc ta rót thép lại cho mẻ khác nh lò có biến động hay nói cách khác tải biến tần biến đổi Đặc tính thép trình nấu nh sau Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhãm - T§H2-K45 Đồ án Điện tử công suất µ: lµ ®é tõ thÈm cđa thÐp ρ: lµ st điện trở thép(cm) nhìn vào đặc tính ta thấy nhiệt độ thấp nhỏ độ từ thẩm lớn thép có tính điện cảm lớn Trong khoảng từ 7800 đến 9000C thép bắt đầu chảy giảm mạnh tăng nhanh Ta nói biến động thép chảy thành nớc thép hết từ tính tức cã tÝnh chÊt ®iƯn trë Nh vËy thiÕt kÕ biến tần cho lò cảm ứng ta thấy tải có tính chất cảm kháng tải có biến động lớn Mặt khác thép chảy thành nớc coi nh tải ngắn mạch Bộ biến đổi tần có sơ đồ nh sau : Ld Chỉnh lu pha Sinh viên : Nghịch lu pha cuộn cảm ứng Lò cảm ứng Đào Xuân Hiển - Nhóm - T§H2-K45 Đồ án Điện tử công suất Chơng II Giới thiệu mạch nghịch lu Nghịch lu độc lập (NLDL) biến đổi dùng để biến đổi nguồn điện chiều thành nguồn điện xoay chiêù cung cấp cho phụ tải xoay chiều làm việc độc lập.Khái niêm làm việc độc lập có nghĩa phụ tải liên hệ trực tiếp với lới điện Các nghịch lu có chức ngợc với chỉnh lu Khái niêm dộc lập phân biệt ngịch lu độc lập với lớp biến đổi phụ thuộc nh chỉnh lu hay biên đổi xung áp xoay chiều van chuyển mạch dới tác dụng điện áp lới xoay chiều tuỳ theo chế độ làm việc nguồn chiều cung cấp mà nghịch lu độc lập đợc phân loại nghịch lu độc lầp nguồn áp ,và nghịch lu độc lập nguồn dòng Phụ tải nghịch lu độc lầp tải xoay chiều Tuy nhiên có dạng phụ tải đặc biệt cấu tạo từ mạch vòng dao động điện áp dòng điện có dạng hình sin yêu cầu loại nghịch lu riêng ,gọi ngịch lu cộng hởng nghịch lu cộng hởng gọi nguồn áp loại nguồn dòng Ngịch lu cộng hởng biến đổi đặc biệt thờng dung thyistor Đặc điểm nghịch lu cộng hởng có phụ Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhãm - T§H2-K45 Đồ án Điện tử công suất tải mạch vòng dao động với dòng áp có dạng hình sin ,do thyistor sơ đồ chuyển mạch cách tự nhiên.nghịch lu cộng hởng thờng đợc dùng đẻ tạo dòng điện ,điện áp gần sin với tần số tơng đối cao ( từ vài Hz đến 30 kHz).Nghịc lu cộng hởnh có øng dơng réng r·i lÜnh vùc gia nhiƯt c¶m ứng ,nấu luyện thép cảm ứng,trong dòng điện cảm ứng vật liệu sắt từ cung cấp lợng làm tăng nhiệt độ cảu vật ,không cần tiếp xúc nguồn nhiệt với vật bị nung nóng Đề tài đồ án thiết kế nguồn cho lò nấu thép cảm ứng Nên ta sử dụng mạch nghịch lu cộng hởng Sau hai phơng án Phơng án Nghịch lu cộng hởng song song Nguồn dòng nguồn điện với nội trở vô lớn Dòng điện không đổi ,không phụ thuộc vào giá trị nh tính chất phụ tải ,điện áp phụ thuộc vào tải Nguồn dòng làm việc đợc chế độ ngắn mạch có dòng điện không đổi nhng không làm việc đợc chế độ không tải nói chung chế độ gần không tải tơng đơng với trở khàn tải lớn ,nhân với dòng điện không đổi gây điện áp lớn chấp nhận đợc Trong thực tế nguồn dòng tạo cách mắc đầu nguồn điện chiều điện cảm có gia trị đủ lớn Tuy nhiên điện cảm đầu vào chụi toàn dòng nghịc lu ,vì vật mà phải có công suất lớn Vì để tạo nguồn dòng ngời ta ding mạch chỉnh lu có điều khiển có mạch phản hồi dòng điện Mạch vòng điều chỉnh đảm bảo dòng điện không đổi ,điện cảm có giá trị nhỏ giữ chức san dòng điện : Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - T§H2-K45 Đồ án Điện tử công suất Tải cảu NLCH thờng trở cảm với hệ số công suất thấp 0,050,45.Tụ C đấu song song với tải tạo với tải mạch vòng dao động song song Trở cảm đầu vào La có giá trị đủ lớn nên đầu vào coi nguồn dòng Khi dòng nghịch lu có dạng xung chữ nhật điện áp gần hình sin Trong chế độ xác lập điện áp tải gần sin Vì tính toán s dụng phơng pháp sang hài bậc tg = Qc Qt Pt Điện áp trung bình tụ đầu vào ngịch lu U ab = +β ∫β U c sin θdθ = 2.U c cos β π Bá qua tæn thÊt cuén kháng La E=Uab Nếu bỏ qua tổn thất sơ đồ công suất chiều công suất phía xoay chiều phát huy tải Pd=E.Id=Pt Id = Sinh viªn : Pt P = t E U ab Đào Xuân Hiển - Nhóm - TĐH2-K45 Đồ án Điện tử công suất Vấn đề khởi động thysistor Nghịc lu cộng hởng nguồn dòng làm việc chế độ mạch tải mạch dao động Nh vấn đề tạo chu kỳ dao động tải Sau điều khiển van để dao động tải đợc tiếp tục trì Để cung cấp lợng cho tải nguồn vào phải laffm việc chế độ nguồn dòng ,ng lúc đầu phải tạo nguồn dòng xác lập Sơ đò nh hình vẽ: Mạch khởi đ ộng Mạch khởi động bao gồm điện trở R ,cầu chỉnh lu CL2 thysistor VK,k tiếp điểm công tác tở khởi động Khi bắt đầu khiởi động tiếp ®iĨm K nèi m¹ch chØnh lu CL2 n¹p ®iƯn cho tụ C2 đồng thời nối R vào mạch tải cho cầu chỉnh lu tạo dòng Id qua cuộn cảm L Sau khoảng thời gian xung đợc đa ®Õn ®Ĩ më V k ,Vk më tơ C2 phãng điện qua mạch tải tạo nên dao động tải Sau nưa chu kú V K tù ng¾t tiÕp điểm k ngắt theo khoảng thời gian định trớc Hệ thống điều khiển thysistor hoạt động trf điệ áp tải Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - TĐH2-K45 10 Đồ án Điện tử công suất Tính cuộn kháng lọc Nh đà nói ,Điện áp sau khâu chỉnh lu có dạng không sin Phân tích chúng theo chuỗi Furier ta đợc Ud = ≈ ∞ ∞ ao a + ∑ (a n cos 6kθ + bn sin 6kθ ) = o + ∑ U k sin(6kθ + kϕ ) = k =1 k =1 cos α + ∑ U kn sin(6θ + ϕ ) π U kn = Ud + (6k ) tg 2α ( 6k ) − Ta xÐt trêng hợp điện áp xấu trờng hợp ứng vói góc =90o điện áp có dạng nh hình vẽ: Biên độ điện áp 2U2,tần số f=6f Để dễ tính toán ta coi điện áp điên áp hình sin có biên độ 2U2 cã tÇn sè 6f u=U.sinω’t=Usin 6θ udt = I m· cos(6θ + ϕ ) L∫ ⇒ U U 2.220 Im = ≤ 0,1I d ⇒ L ≥ = = 18,5mH 6.2πfL 6.2π f 0,1.I d 6.2π 50.0,1.178,5 i= Tổn hao công suât cuộn kháng P=I2.Z=(0,1.Id)2.2 6..f.L=11,1kW Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - T§H2-K45 31 Đồ án Điện tử công suất CHơng IV mạch điều khiển I) Các yêu cầu hệ thống điều khiển : - Đảm bảo phát xung với đủ yêu cầu để mở van Đủ biên độ ,đủ độ rộng ,sờn xung ngắn (0,5ữ 1à s) - Đảm bảo tính đối xứng kênh điều khiển - Đảm bảo cách ly mạch điều khiển mạch lực - Đảm bảo quy luật thay đổi pha xung điều khiển - Có thể hạn chế đợc phạm vi điều chỉnh góc ,không phụ thuộc vào thay đổi điện áp lới - Không gây nhiễu hệ thông điuề khiển điện tử khác xung quanh - Có khả bảo vệ áp ,quá dòng pha báo hiệukhi có cố II) Sơ đồ cấu trúc Hệ thống điều khiển chỉnh lu phải tạo xung điều khiển cấp cho thysistor mạch lực xung điều khiển phải đảm bảo đợc phạm vi điều chỉnh góc thông thờng thay đổi phạm vi 00 đến 1800 Nếu tính đến khả điều chỉnh góc phạm vi điều chỉnh tõ α min-α 0 max(10 -170 ) §iƯ n áp Đồng So sánh pha Tạo xung khyếch đại Xung Udk Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - T§H2-K45 32 Đồ án Điện tử công suất Góc đợc tính từ điểm chuyển mạch tự nhiên sơ đồ cấu trúc choc khâu đồng pha với nhiệm vụ tạo điện áp tụa đồng với điện áp lới ,tức cho xác định giá trị đầu góc điều khiển Thông thờng điện áp tựa có dạng ca dạng cos Tiếp theo sơ đồ cấu trúac khâu so sánh điện áp tựa so sánh với ®iƯn ¸p ®iỊu khiĨn ®Ĩ x¸c ®inh α Víi ®iƯn áp tựa ca ta có Ud =Udo.cos[(1-Udk/Utựa max)] Ud phụ thuộc không tuyến tính vào Uđk Voí điện áp tựa dạng cosin Với điện áp tựa dạng cosin có U dα =Udo.cos[arcos(Udk/Utùa max)]=Udo (U®k)/Utùa max U®k phơ thc tun tính với điện áp điều khiển Do điện áp tựa dạng cosin có nhợc điểm phụ thuộc vào điện áp lới dễ bị nhiễu theo đờng nguồn nên ta chọn điện áp tựa dạng ca Với thời điểm xác định góc điều khiển từ khâu so sánh ,khâu tạo xung khuyếch đại xung tạo xung có độ rộng cần thiết khuyếch đại đủ công suất để đa đến điều khiển thysistor mạch lực.Xung điều khiển đợc cực điều khiển thyistor thông qua biên áp xung: III)Sơ đồ điều khiển: Nguyên lý hoạt động mạch điều khiển Mạch điều khiển bao gồm kênh ,mỗi kênh chụi trách nhiệm điều khiển hai thyistor Điện áp đồng pha lấy từ thứ cấp máy biến áp qua mạch lọc RC đa đến đaauf vào khuyếch đại thuật toán U1A U1A làm việc chế độ so sánh nên đầu cho điện áp xung chữ nhật đối xứng Điện áp xung chữ nhật đa đến mạch vi phângồm R4 C2 tạo dạng xung nhonj có biên độ hai lần biên độ xung chữ nhật Xung vi phân đợc đa đến KĐTT U1b Đầu vào (-) U1B đợc đợc đặt dới điện áp âm phân áp R6,R7 tạo nên Nh điện aps điểm C oV diode D1,D2,thông làm cho đầu vào (-) KDTT âm đầu (+) nên đầu KĐTT bÃo hoà gần dơng nguồn Khi xung nhọn điểm C có giá trị dơng diode D2 khoá,D1 thông Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhãm - T§H2-K45 33 Đồ án Điện tử công suất làm đầu vào (-) dơng đầu vào (+),Đầu KĐTT lật xớng gần âm nguồn điểm C có xung nhọn âm D1 bị khoá ,D2 thông dẫn đến đầu vào (+) âm đầu vào (-) kết đầu bị lật xuống gần âm nguồn Nh đầu điểm D có dạng xung với phần âm hẹp Đây tín hiệu điều khiển cho mạch tạo xung ca KĐTT U1C Kâu so sánh U1d so sánh Udk với điện áp ca xác định góc điều khiển Tín hiệu điều khiển từ đầu U!D đợc cắt bỏ phần âm ngờ mạch có điện trở hạn chế diode D5 đợc đa đến mạch chia xung JK U2A tạo nên xung điều khiển có độ rrộng 180 cho nửa chu kỳ Tiếp theo xung xó độ rộng 180 o đợc băm nhỏ với xung có tần số 10kHz tạo nên mạch phát xung vuông dung mạch NAND smith 4DA hai trigiơ D3A,D3B Xung chùm đợc đa đến mạch khuyếch đại xung ,và biến áp xung tạo nên tinds hiệu điều khiển đa đến cùc ®iỊu khiĨn cđa thyistor: Pha A ®iỊu khiĨn ®Ĩ mở T1 T4 Pha B điều khiển để mở T3 T6 Pha C điều khiển để mở T5 T2 Ta xét điều khiển kênh cho T1 T4 Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhãm - T§H2-K45 34 Đồ án Điện tử công suất Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - TĐH2-K45 35 §å án Điện tử công suất 1) Tính toán khâu biến áp xung khuyếch đại xung : Ta cần điều khiển cho cho thysistor có thông số : IG=0,25A.UGK=1,5V,tx=180às Diện tích xung điều khiển Vo.t=1,5.180=270.Với dòng điện điều khiển yêu cầu IG=0,25 nên ta chọn biến áp xung loại it235 có hai quận dây có thỷ số máy biến áp l;à 1:1 điện cảm lp=3mH Dòng sơ cấp biến áp xung I1=I2;U1=U2 I1=IG+Ià Vì điện áp đặt lên cuộn dây BAX cso giá trị không đổi nên dòng từ hoá ià thay dổi tuyến tính theo thời gian iµ =(U1.t )/LP nh vËy Iµ max =(U1.tx)/LP U1=UGK+∆ UD=1,5+1=2,5V Ià max =(2,5.180.10-6)/3.10-3=0,15A I1max=0,25+0,15=0,4A Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhãm - T§H2-K45 36 Đồ án Điện tử công suất Un=24V R18=(24-2,5)/0,4=54 Theo sơ đồ T1phải chọn có dòng Icmax>0,4A hệ số khuyếch đại dòng =100 dòng bazo >4mA phù hợp đầu đa số IC Chọn trasistor loại 2N2727 Mỹ sản xuất có thông số Icmax=0,5A hệ số khuếch đại =110.Chọn diode 223A điện áp sụt V Điện áp ngợc cực đại 100V(sách tra cứu tranzitor diode bán dẫn NXBKHKT1972) iB=0,5/110=4,5mA Các diode lại chọn loại 1N4009 có dòng định mức 10 mA ,điện áp ngợc 25V ,điện áp diode mở thông 1V 2)Chän Flip_Flop Ta chän lo¹i J-K F-F : HEF4027 có sơ đồ hình vẽ : Các thông số cuả IC Điện áp cung cấp UDD=3-15V chọn UDD=5V; VSS=0V Điện áp VDD 0,5V Dòng điện lớn dâu 10mA chọn dòng 6mA P=500mW Nhiệt độ làm việc 400-850 Ta có 5,5=0,7+(6-4,5).10-3.R17 R17= 3,2K R19=0,7/1,5mA=460 3)Tính toán khâu so sánh U1D Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - T§H2-K45 37 Đồ án Điện tử công suất _ Chọn loại IC Tl084 IC có KDTT có thông số : UCC= 18V ta chọn UCC= 12V Nhiệt độ làm việc 25 0-800 công suât p=0,68W.Rin=106 Ira=30pA.Hiệu điện hai đầu vào 30V Vì nguồn nuôi Vcc= 12V điện áp vào UV=12V Dòng điện vào đợc hạn chÕ I1v< 1mA ⇒ R13=R14> Ta chän R13=R14=15K ®ã dòng vào IC mA Khi URa=-12V D5 thông 12 =12K 1.10 −3 I Vmax=12/15.103=0,8 + + 12 < 10mA R15>1.3K R15 Khi Ura=12V D5khoá (12-5,5)/R150,65K Chọn R15=2K *)Khi Uđk giảm góc tăng điện áp chỉnh lu giảm ngợc lại Nh muốn tăng điện áp tải tăng UĐK 4)Mạch tạo tín hiệu ca Mạch tạo tín hiệu ca dùng khuyếch đại thuật toán cho độ tuyến tính sờn ca tốt : Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - T§H2-K45 38 Đồ án Điện tử công suất Un Khi Ud=-Un diodeD3 thông IR9=UD/R9=-Un/R9.Nếu chọn UDZ=9V ta chọn điện trở R9 cho dòng qua tụ C3 khoảng 1ms đạt đến gía trị UDZ diode ổn áp Nếu dòng qua tụ có giá trị không đổi điện áp tụ thay đổi theo quy luật tuyến tính U c3=(Ic/C).t Ic/C3=Uc3/t=9/t=9/103 =9.103 từ dòng qua tụ có giá trị Ic=C3.9.103 Chọn tụ C3=0,22 F IC 3=0,22.10-6.9.103=1,98mA R9=Un/IC=12/1,98.10-3 =6,06.103 Chọn R9=6k Trong khoảng 9ms lại dòng qua tụ C bàng dòng qua điện trở R10+R11 ta phải chọn giá trị dong điện cho tơ C phãng ®iƯn ®Õn 0V sau ®óng ms.Trong khoảng thời gian tụ C thay ®ỉi theo quy lt Uc3=Uco-(IC/C3)t víi Uco=UDZ=9V ⇒ 0=9-(Ic/C).9.10-3 ⇒ IC=9C3/9.10-3=0,22mA Ic=Un/(R10+R11) R10+R11=Un/Ic=55k Để hiệu chỉnh điện áp tụ C ) V sau ms có khả điều chỉnh điện áp cuă nhiều nơi khác nên ta chọn R 11=33k điện trở cố định Còn điện trở R10 biến trở 47k Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - T§H2-K45 39 Đồ án Điện tử công suất K 5) Chọn khâu vi phân (R4-C2) tx Ta có để tạo xung kim th× M= τ = 0,1 ⇒ tx τ=0,1 tx=0,1.10ms=1ms τ=R4.C2 Chon C2=0,22 µ F ⇒ R4=10-3/0,22.10-6-=4,5k Ω Sinh viên : Đào Xuân Hiển - Nhóm - TĐH2-K45 40 §å án Điện tử công suất *) Chon UK=-4V − Un R6 = −4 ⇒ R7=2R6 Chän R6=10K ⇒ R6 + R7 R7=20K UC2 lãn nhÊt =± 2Un Khi U2>0 UC2-UK=24- (-4)=28V D1 thông URa IC=-12V ⇒ IV= 28 + < 1mA chän R5=47k ⇒ R8>9,9K ⇒ R R8 R8=12K Khi U2