Thiết kế mạch chỉnh lưu cầu một pha không đối xứng nạp ác quy tự động

Đường đặc tính biểu diễn

Trong đó : Ud1 là thành phần điện áp do nhóm Katot chung tạo nên Ud2 là thành phần điện áp do nhóm Anot chung tạo nên. Tuy điện áp chỉnh lưu chứa nhiều sóng hài nhưng chỉnh lưu cầu 3 pha không đối xứng có quá trình điều chỉnh đơn giản , kích thước gọn nhẹ hơn. Trong sơ đồ này, góc dẫn dòng chảy của Tiristor và của điốt không bằng nhau.

_Cả hai phương án dùng sơ đồ chỉnh lưu đối xứng cầu ba pha và chỉnh lưu không đối xứng cầu ba pha đều có nhiều kênh điều khiển, nhiều Tiristor nên giá thành cao không kinh tế. _Do yêu cầu của đầu bài, vì số kênh điều khiển ít nên ta chọn sơ đồ chỉnh lưu điều khiển cầu 1 pha đông đối xứng. _Qua phân tích trên ta chọn sơ đồ chỉnh lưu điều khiển cầu 1 pha không đối xứng dùng cho mạch lực mạch nạp ắc qui tự động.

Phương án này vừa đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật vừa bảo đảm cho việc thiết kế.

Mạch bảo vệ Tiristor

Để bảo vệ van ta dùng mạch RC đấu song song với van nhằm bảo vệ quá áp do tích tụ điện khi chuyển mạch gây nên. Các thiết bị bán dẫn nói chung cũng như Tiristor rất nhạy cảm với điện áp và tốc độ biến thiên điện áp (. Ở đây ta quan tâm đến việc bảo vệ quá điện áp do các nguyên nhân bên trong gây ra.

Nguyên nhân quá điện áp trên van là do sự suất hiện dòng điện ngược chảy qua mỗi van khi nó chuyênr từ trạng thái mở sang trạng thái khoá. Để khắc phục hiện tượng quá điện áp này ta dùng mạch R-L-C nhưng do mạch đã có tính chất điện cảm nên ta chỉ cần dùng mạch R-C đấu song song như hình vẽ. Ta thấy điện áp ra phía chỉnh là điện áp có độ đập mạch lớn, do đó để làm giảm tối thiều độ đập mạch của điện áp ra , ta phải thiết kế bộ lọc.

Trong tính toán thiết kế bộ nghịch lưu ta thấy trong một khoảng thời gian nhất định khi các điốt dẫn dòng thì dòng điện tải được dẫn ngược về nguồn và nạp cho tụ C.Mặt khác với bộ chỉnh lưu 3 pha không điều khiển thì điện áp sau khi chỉnh lưu có độ dập mạch tương đối lớn do đó sẽ có một thời điểm có sự xảy ra đồng thời của dòng tải chảy ngược về cùng với sóng đập mạch của điện áp sau khi chỉnh lưu làm cho điện áp trên tụ C vượt quá mức cho phép dẫn đến gây ra hỏng tụ.Nên để bảo vệ cho tụ không bị quá áp thì ta có thể thiết kế tụ có dung lượng lớn và như vậy sẽ làm tăng kích thước của. ⇒ khi áp trên tụ đạt đến giá trị bảo vệ thì thiên áp MOSFET trên R2.

Nguyên tắc điều khiển

Để điều chỉnh góc mở của các Tiristor trong nửa chu kì điện áp dương ta thường dùng hai nguyên tắc điều khiển : Thẳng đứng tuyến tính và thẳng đứng arccos. Tổng đại số của Ur + Uc được đưa đến đầu vào của một khâu so sánh. Bằng cách làm biến đổi Uc ta có thể điều chỉnh được thời điểm xuất hiện xung ra tức là thời điểm điều chỉnh góc α.

Theo nguyên tắc này người ta cũng dùng cả hai điện áp để điều chỉnh góc mở α của Tiristor.