Có rất nhiều phương án cho khâu cách ly đó có thể dung phần tử cách ly quang biến áp xung hay với mạch công suất nhỏ chỉ cần dùng diot để chống ngược dòng
Trong phạm vi đề tài là ứng dụng với tải công suất trung bình và nhỏ để đáp ứng được tính gọn nhẹ và gái thành của mạch phương án sử dụng cách ly quang được chúng em quyết định sử dụng vì khá hiệu quả giá thành rẻ gọn nhẹ và cách ly an toàn giữa mạch lực và mạch điều khiển từ các thông số trên chúng em quyết định sử dụng MOC 3020 để thực hiện khâu cách ly này
Hình 2.6 Một số sơ đồ kết nối MOC 3020
Hình 2.7 là sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý của MOC 3020
2.4.1 Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ nguyên lý của mạch được thể hiện qua hình 2.8
Hình 2.8 Sơ đồ mạch chỉnh lưu một pha bán điều khiển
2.4.2 Phân tích sơ đồ nguyên lý
1)Khối nguồn a) Chức năng
Biến đổi dòng xoay chiều điện áp 15V thành dòng một chiều cấp cho chân vào của TCA785.
b) Nguyên lý hoạt động
Dòng điện 15V xoay chiều qua cầu chỉnh lưu 1A làm biến đổi từ dòng xoay chiều thành dòng một chiều.Khi qua IC ổn áp 7815 sẽ cho dòng điện có điện áp 15V ổn định.Sau khối chỉnh lưu cầu điện áp 15v được cho qua tụ 1000µF để san phẳng điện áp tạo điện áp ổn định cho IC ổn áp 7815 và mắc song với một tụ gốm để loại bỏ thành phần sóng hài của điện áp xoay chiều sau IC 7815 ta mắc song song với một led để báo mạch điều khiển có nguồn.
2) Khối điều khiển a) Nhiệm vụ
Tạo ra xung điều khiển mở thyristor với góc mở α giảm dần để tăng điện áp tải đến điện áp phóng điện.
b) Nguyên lý hoạt động
Nguồn nuôi qua chân 16. Tín hiệu đồng bộ đượclấy qua chân số 5 và số 1. Tín hiệu điều khiển được đưa vào chân 11. Một bộ nhận biết điện áp 0 sẽ kiểm tra điện áp lấy vào chuyển trạng thái và sẽ chuyển tín hiệu này đến bộ phận đồng bộ. Bộ phận đồng bộ này sẽ điều khiển tụ C10; Tụ C10 sẽ được nạp đến điện áp không đổi (quyết định bởi R9). Khi điện áp V10 đạt đến điện áp V11 thì một tín hiệu sẽ được đưa vào khâu logic. Tuỳ thuộc vào biên độ điện áp điều khiển V11, góc mở α có thể thay đổi từ 0 đến 180o. Với mỗi nửa chu kì song một xung dương xuất hiện ở Q1, Q2 . Độ rộng trong khoảng 30- 80μs.
Độ rộng xung có thể kéo dài đến 180o thông qua tụ C12. Nếu chân 12 nối đất thì sẽ có xung trong khoảng α đến 180o.
Điện áp lưới sau khi qua máy biến áp được hạ xuống 12VAC đưa vào chân số 5 và chân số 1 qua điện trở R. Tín hiệu điều khiển Vdk được đưa vào chân 11 so sánh với điện áp răng cưa tạo bởi tụ C10 cho ta xung điều khiển thyristor có góc mở α tăng dần ở đầu ra chân 14 và 15. Khi xảy ra ngắn mạch chân 16 nhận được tín hiệu cấm, tại chân 14 và 15 không còn tín hiệu đầu ra.
3) Khối cách ly
Dùng để ngăn cách giữa phần điều khiển và phần công suất. Tạo ra sự đảm bảo an toàn trong mạch, với một số trường hợp dùng nó có thể tránh nhiễu cho vi điều khiển khi điều khiển các relay từ.
4) Khối mạch lực
- Gồm 2 Thyristor & 2 Diode mắc theo sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu một pha bán điều khiển
Hình 2.9 Giản đồ dòng điện, điện áp của khối mạch lực
2.4.3 Nguyên lý làm việc toàn mạch
- IC TCA 785 (có tích hợp các khâu dồng pha, so sánh, tạo xung, sửa xung ,khuyếch đại) tạo ra 2 xung điều khiển đến kích mở cho Thyristor TYN 1225 ( T1 và T2).
- Chân 11 của TCA là chân nhận điện đáp điều khiển ( từ 0 đến 11V) để thay dổi góc kích mở của Thyristor từ 0 đến 180 độ.
- Mạch lực ta dùng mạch cầu chỉnh lưu bán điều khiển.
Giả sử ta đạt một điện áp diều khiển có thể thay đổi từ 0 đến 11V vào chân 11 của IC TCA785, ở chân 14 và 15 của IC TCA785 sẽ xuất ra một chuỗi xung có thể thay đổi từ 0 đến 180 độ.
- Nguyên lí hoạt động của mạch lực:
+ Giả sử ở một bán kì ta có điện áp + đặt vào AC_IN2, diện áp âm là ở AC_IN1. Lúc này ở mạch điều khiển sẽ tạo ra một xung (với góc anpha tuỳ vào điện áp điều khiển) tới kích mở T2. Dòng điện có chiều từ AC_IN2 qua cầu chì, qua D7, qua tải, qua T2 về âm nguồn.
upha 0 Iđk utải 0 uT1 (uT4) 0 uT2 (uT3) 0 t t t t t 2 u2 -u2
+ Ở bán kì còn lại thì AC_IN1 là + và AC_IN2 là âm. Lúc này ở mạch điều khiển sẽ xuất ra một xung tới kích mở T1. Dòng điện có chiều từ AC_IN1 qua qua D8, qua tải, qua T1, qua cầu chì về AC_IN2.
2.5 Lắp ráp mạch điện2.5.1 Mạch in 2.5.1 Mạch in
CHƯƠNG 3
KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ 3.1 Nội dung khảo sát
3.1.1 Tín hiệu điều khiển3.1.2 Điện áp đầu ra 3.1.2 Điện áp đầu ra
- U= 660 V - I =4 A
3.2 Nhận xét
Vì điều kiện thời gian không cho phép và một số lý do khác nên em đã sử dụng van công suất không giống như với tính toán trong lý thuyết. Nếu cho chạy mạch thì thì các van sẽ bị đánh thủng. Việc này đã được sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn đồ án.
Kết luận
Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu sách tham khảo cùng với sự nỗ lực của các thành viên trong nhóm, chúng em đã hoàn thành đề tài: “ Thiết kế và chế tạo bộ chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển điều khiển ’’ với những yêu cầu đặt ra.
Bên cạnh đó, trong thời gian thực hiện đề tài, do với trình độ kiến thức còn có hạn nên không tránh khỏi những sai sót. Do đó chúng em rất mong sẽ nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo và các bạn để đề tài của chúng em ngày một được hoàn thiện hơn.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè và thầy cô trong khoa ,đặc biệt là thầy TRẦN QUANG PHÚ, đã nhiệt tình chỉ bảo và trực tiếp hướng dẫn chúng em trong việc hoàn thành đồ án.
Hưng Yên, ngày tháng năm 2017
Nhóm sinh viên thực hiện đồ án:
TÀI LIỆU THAM KHẢO Điện tử công suất-Nguyễn Viết Ngư
Giáo trình truyền động điện-Đỗ Công Thắng-Nguyễn Phương Thảo
www.alldatasheet.com/ www.tailieu.vn/