IV. Sự GIA TĂNG NHIỆT ĐỘ CỦA BIÊN ÁP
1. CẦU DIOD E:
Mạch nắn lọc ngõ vào đuỢc thiết kế theo mạch như hình vẽ
Điện áp nguồn lưới đặt trực tiếp vào cầu nắn nến 4 diode phải chịu điện áp ngược cao.
Trị số đỉnh của điện áp là : Vp= 220.1,414 = 311 V
Trị số đỉnh của điện áp nguọc đặt lên mỗi diode là :
vin= 311 . 1,57 = 448 V
Nếu dự trữ thêm 10% thì ta cần chọn các diode chịu đuọc áp nguỢc cho phép là 600 V.
Từ nhận xét trên ta thấy Diode 1N4007 là thích hợp, vì nó có điện áp nguỢc Vin = 1000V
Dòng điện bảo hòa nguọc Is = 5 A Dòng điện thuận cực đại IF max = 1 A
Diode 1N4007 là loại diode thông dụng, có nhiều trên thị trường, giá kinh tế. Nên ta chọn cầu Diode là 1N4007.
2. Tụ lọc :
Vì đây là mạch ổn áp xung , nên điện áp ngõ ra được lọc ở ngõ ra, nên vấn đề lọc ngõ vào có độ gỢn sóng cao và có thể lên đến 25 - 40 %.
ta có : 1 Y= --- 2 3 f R c với y : độ gỢn sóng ( % ) 1 c= --- = 192,45 p F với y = 30 % , f = 50 Hz , R = 100 K Thực tế ta chọn c = 220 pF V. MẠCH ĐIỀU KHIỂN: Trang 61
Nguyeãn Vaên Nỏùc Luận văn tốt nghiệp
Mạch điều khiển độ rộng xung với tần sô" cô" định đuọc xây dựng để thực hiện việc điều khiển trong bộ nguồn svvitching. Nó đuọc thiết kế theo từng khôi rời hay đượcc tích hợp trong các IC .
Nếu thiết kế theo từng khôi rời thì bộ nguồn sẽ phức tạp, độ chính xác không cao ,diện tích chiếm chổ lớn . Vì vậy ta chọn IC để khắc phục các nhược điểm trên.
Có nhiều loại IC điều khiển độ rộng xung như :SG 1524,uc 1846, TL 494, TL 495....Nhưng TL 494 có nhiều trên thị trường, giá thành rẻ, nên ta chọn IC TL 494.
Mô tả IC TL 494 :
IC TL 494 bao gồm bộ dao động răng cưa tuyến tính với tần sô" được xác định bởi 2 thành phần bên ngoài là RT và CT
Tần sô" dao động : f = 1,1 / ( RT . CT )
Ngỏ ra của mạch điều chế độ rộng xung được thực hiện bởi sự so sánh sóng răng cưa với 2 tín hiệu điều khiển đưa đến cổng NOR và sau đó suất ra 2 transistor Q1 và Q2 .Tín hiệu suất ra đến Q1,Q2 chỉ xảy ra khi tín hiệu răng cưa lớn hơn so với 2 tín hiệu vào . Vì thê" việc tăng biên độ tín hiệu điều khiển sẽ làm giảm độ rộng xung ra ( xin tham khảo sơ đồ vẽ dạng sóng của IC TL494 )
Tín hiệu điều khiển 1 bên ngoài đưa vào đuọc cung cấp cho mạch dead- time .Tín hiệu điều khiển 2 được đưa vào mạch khuếch đại sai lệch hoặc ngỏ vào feedback.
Mạch so sánh điều khiển độ rộng xung sẽ so sánh điện áp đưa từ bên ngoài vào để cho ra 1 xung có độ rộng xung tùy thuộc vào điện thê" ngỏ vào.Thời gian hoạt động của xung tùy thuộc vào thời gian dead-time và độ rộng xung của mạch so sánh PWM.
IC TL 494 có 1 điện thế ổn áp bên trong là 5V với dòng là 10 mA và được đưa ra chân sô" 14 để làm điện áp chuẩn
Như đã nói ở trên tần sô" dao động được định bởi RT và CT ,thực tê" trên mạch là C36 và R36 và fosc = 62 KHz
Nguyeãn Vaên Nỏùc Luận văn tốt nghiệp
Ta có
fosc = ì_ = 62 KHz R36.C36
Chọn R36 = 18 K
Thay các giá trị vào ta đuọc C36 = 958 pF = 1000 pF Dòng IC 494 là 10 mA và áp của nó cung cấp cho mạch là 5V
R42 = 5/10 = 0,5 K Chọn R42 = 1K Q3 ( c 945 ) và Q4 ( c 945 ) là 2 transistor ở tầng driver : c 945 có đặc tính kỹ thuật sau : BVCBO = 70 V BVCEO = 70 V BVEBO = 4 V Tính RI 8 ,ta có : R18 VBQ4 = VCC R17 + R18 Khi Q4 dẩn ,ta có VBQ4 = 0,6 V , Vcc = 5 V Chọn R18 = 1 K
Thay các giá trị trên vào công thức ta đuọc
R17 = 4,2 K
Chọn R17 = 3,9 K
Bằng cách dùng 2 công thức trên áp dụng cho Q3 với 2 điện trở phân cực là R21 và R19 ( chọn R21 = 3,9 K ) ta có : R19 = 1,2 K
Thực tế chọn RI9 = 1,5 K
Ap dụng cho Q6 ta cũng đuọc kết quả R39=39 K
R40 = 1 K
Nguyeãn Vaên Nỏùc Luận văn tốt nghiệp BVEBO = 5 Ic max = 0,5 A p = 0,5 w , p =120 -Ớ chế độ Q5 bắt đầu dẩn thì dòng Ic = 0,12 mA nên ta cũng có ỈBQ5 = IC / p =1 mA
Nên R41 = ( 5-VBEQI ) / IBQI
Với VBEQI = 0,2 V =>IBQI = 1 mA
-Thay các giá trị vào ta được : R41 = 4,8 K
-Thực tế chọn R41 = 4,7 K
-Tính tụ liên lạc C5:
Ta có : Ipft . 0,8 T/2 Ipft . 0,8 .T/2
C5 = _____________ = ---
dv 10 % . VCQ1
Với Ipft = 1,42 A (tính toán ở phần đầu ) VCQ1 = 150 V
=> C5 = 0,6 pF Chọn C5 = 1 pF