1- Khối đồng bộ húa và phỏt súng răng cưa:
- Để tạo ra một hệ thống cỏc xung xuất hiện lặp đi lặp lại với chu kỳ bằng chu kỳ nguồn xoay chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh lưu và điều khiển được thời gian xuất hiện của chỳng trong mỗi chu kỳ.
a) Mạch phỏt súng răng cưa dựng vi mạch khuyếch đại thuật toỏn (KĐTT)
* Sơ đồ nguyờn lý. 30 + _ TR Uc R2 R1 D U1 BAĐ +Ucc C ic1 iv- Uv KĐTT
Giản đồ điện ỏp mạch phỏt súng răng cưa dựng KĐTT
Trong sơ đồ gồm cú:
- BAD là biến ỏp đồng bộ.
- Mạch tạo urc gồm D, T cỏc điện trở R1 ,R2 ,R3 wR, c và KĐTT dựng để tạo dũng ỏp ổn định.
* Nguyờn lý làm việc của sơ đồ.
Giả thiết rằng Tr khúa thỡ tụ c được nạp bởi dũng đầu ra của KĐTT, dũng nạp tụ ic= -i1+iv với KĐTT lý tưởng thỡ iv+iv-= 0 (vỡ Rv = ∞ ) → ic = - i1.
Mặt khỏc i1= - ucc/(wR+R3) = I = const.
Từ ωt = 0 thỡ uđb = 0 và bắt đầu dương. Dmở nờn Tr khúa tụ c được nạp bởi dũng khụng đổi. Điện ỏp trờn tụ tăng dần theo quy luật tuyến tớnh. Đến ωt =π
uđb = 0 và bắt đầu chuyển sang õm nờn D khúa, Tr mở nờn tụ c phong qua Tr đến giỏ trị uc = 0 và giữ nguyờn trạng thỏI đú đến ωt =2π.
Tại ωt =2π, uđb = 0 bắt đầu dương, D lại mở Tr lại khúa, tụ c được nạp nh chu kỳ đầu tiờn từ (ωt = 0 ).
2) Khối so sỏnh.
a) Nhiệm vụ.
- So sỏnh điện ỏp răng cưa urc do mạch ĐBH- SRC gửi tới điện ỏp điều khiển. Giao điểm của hai điện ỏp này được xỏc định gúc điều khiển α.
U0 0 Urcmax Urc Uđb t
b) Sơ đồ nguyờn lý.
Mạch so sỏnh cú thể thực hiện theo nhiều cỏch khỏc nhau và phổ biến hiện nay là cỏc sơ đồ dựng Tranzito và KĐTT bằng vi mạch điện tử. Trong mạch so sỏnh ta thường cú 2 tớn hiệu vào là điện ỏp răng cưa lấy từ đầu ra khối ĐBH- SRC ( urc ) và điện ỏp điều khiển 1 chiều uđk. Hai điện ỏp này được mắc sao cho tỏc dụng của chỳng là ngược nhau.
Cú 2 cỏch nối cỏc điện ỏp trờn đầu vào so sỏnh. - Nối tiếp urc và uđk tổng hợp nối tiếp
- Nối song song urc và uđk tổng hợp song song.
Ở đõy ta sử dụng mạch so sỏnh KĐTT (TC) với cỏch nối tổng hợp song song 2 điện ỏp urc và uđk.
- Sơ đồ nguyờn lý của mạch nh sau.
- Nguyờn lý làm việc:
Giả sử điện ỏp đầu vào urc và uđk cú dạng nh hỡnh vẽ. Từ ωt = 0ữ ωt < v1 thỡ ׀urc׀ >׀uđk׀ khi đú ta cú urss = + ubh > 0 Từ ωt = v1ữ , 1 v ׀urc׀ <׀uđk׀ nờn urss = - ubh Từ ωt = , 1 v ữ ωt < v2 lại cú ׀urc׀ >׀uđk׀ Do đú urss = ubh > 0 Từ ωt = v2ữ , 2 v và từ , 2
v quỏ trỡnh diễn ra tiếp tục và giống như ở chu kỳ của điện ỏp răng cưa. nh vậy ta cú điện ỏp ra khối so sỏnh cú dạng nh hỡnh vẽ sau. _ + +Urc -Uđk +Ucc -Ucc Urss Urc 0 Uđk Urc t V1 V1 V2 V1
3) Mạch sửa xung.
Vỡ đầu ra của mạch so sỏnh sẽ cú hiện tượng xung ra cú độ dài khỏc ngau ( quỏ dài hoặc quỏ ngắn). Vỡ vậy để khắc phục hiện tượng này ta dựng mạch sửa xung để xung ra cú độ dài phự hợp với yờu cầu.
- Mạch sửa xung hoạt động theo nguyờn tắc là khi cỏc xung vào cú độ dài khỏc nhau thỡ xung ra vẫn cú độ dài nh nhau theo yờu cầu cụng nghệ và giữ nguyờn thời điểm xuất hiện xung.
Sơ đồ mạch sửa xung.
Nguyờn lý làm việc.
Giả thiết tại thời điểm ωt = 0, tụ c2 đó nạp đầy ( theo đường +ucc → Ic2 → c2
→ Tr2 → mỏt) Tr2 mở nhờ điện ỏp định thiờn trờn R7, làm ursx= 0, tụ c2 nạp đầy với uc2= ucc và giữ nguyờn giỏ trị đến thời điểm ωt = v1 thỡ ׀urc׀ <׀uđk0 < ׀ → urIc2
< 0 thỡ Ic2 bắt đầu phúng ( + c2 → Ic2 → mỏt → D → - c2 ). điện ỏp uc2 giảm dần về 0 và c2 được nạp ngược lại ( + ucc → R7 → c2 →R5 → Ic2 → mỏt). Trong suốt quỏ trỡnh phúng và nạp trở lai của tụ c2 thỡ Tr2 bị khúa tức là ursx ≠ 0. thời gian xuất hiện xung đỳng bằng thời gian phúng của tụ c2 nếu thay đổi dung lượng tụ ta sẽ thay đổi được độ rộng của xung ra.
Sau khi tụ c2 nạp đầy theo chiều ngược lại đến uc2 = ucc thỡ giữ nguyờn giỏ trị cho đến v2 ׀urc׀ < ׀uđk׀, uvIc2> 0 → urIc2 = uvsx< 0 thỡ tụ c2 nạp theo chiều như lỳc
Uvss Ic2 _ + R5 C2 -Ucc +Ucc R6 R7 D2 Ursx
đầu ( +ucc → Ic2 → Tr2 → mỏt) cho đến uc2 = +ucc thỡ giữ nguyờn giỏ trị cho đến khi uvsx = - ubh thỡ c2 phúng và nạp theo chiều ngược lại. Quỏ trỡnh cứ tiếp tục như vậy ta được ursx như hỡnh vẽ.
4) Mạch khuộch đại xung và truyền xung.
- Để khuếch đại cụng suất xung thỡ hiện nay thường dựng cỏc sơ đồ dựng Thyristor hoặc Tranzirto. Trong đú cỏc sơ đồ dựng Tranzirto dựng phổ biến hơn trong cỏc sơ đồ này ta thường sử dụng sơ đồ mắc E chung và cú từ 1 đến 2 tầng khuyếch đại. Tuy nhiờn trong nhiều trường hợp để đơn giản cho kết cấu mạch mà vẫn giữ được chất lượng người ta sử dụng 2 tranzisto mắc theo kiểu darlingtơn và mắc thành một tầng khuyếch đại.
- Để truyền xung đến Thyristo cú 2 cỏch truyền xung là truyền xung trực tiếp và truyền xung qua biến ỏp xung( BAX). ở đõy ta sử dụng phương phỏp truyền xung qua BAX,
Sơ đồ nguyờn lýnhư sau.
V1Uvsx Uvsx Uc2 Ursx V3 V1 V2 V1 t t t V2 D4 R8 UđkT D2 TR2 D5 +Ucc D3 BAX _ +
Nguyờn lý làm việc:
Khi chưa cú xung từ mạch sửa xung đưa tới thỡ Tr2, Tr3 chưa mở nờn khụng cú dũng qua BAX → khụng cú điện ỏp trờn cuộn thứ cấp biến ỏp xung → uđk = 0 → chưa cú tớn hiệu đến Thyristor.
- Tại thời điểm t1 xuất hiện xung điện ỏp từ mạch sửa xung gửi đến Tr2, Tr3 mở bóo hũa → đầu ra BAX xuất hiện một điện ỏp cú cực tớnh dương, qua D4
truyền tới Thyristor.
- Tại thời điểm t = t,
1 thỡ xung dương đặt vào mạch bị mất điện nờn Tr2, Tr3 khúa → dẫn tới điện ỏp đặt lờn sơ cấp BAX = 0. Do tớnh chất của cuộn dõy BAX nờn từ thụng trong lừi thộp BAX thay đổi theo hướng ngược lại so với Tr2, Tr3 mở → cuộn dõy biến ỏp xung tạo ra một điện ỏp cú cực tớnh ngược lại và đặt lờn D4 làm D4 khúa lại uđk = 0 → khụng cú xung gửi tới cỏc Thyristor.