III. Nguyên tắc và cấu trúc mạch điều khiển: 1 Nguyên lý thiết kế mach điều khiển:
3.Lựa chọn sơ đồ mạch điều khiển:
- Đối với sơ đồ mạch lực đã chọn: hai Thyristor mắc song song ngược, thì cần có hai xung điều khiển trong mỗi chu kỳ. Có thể sử dụng các mạch điều khiển độc lập với từng Thyristor, tuy nhiên khi đó có thể xuất hiện khả năng là hai Thyristor điều khiển không đối xứng, do các linh kiện của hai mạch điều khiển không hoàn toàn giống hệt nhau. Đối với những tải cần điều khiển đối xứng, đòi hỏi hai Thyristor mở đối xứng, lúc này cần các kênh điều khiển
Thyristor có góc mở càng ít khác nhau càng tốt. Mong muốn là chúng hoàn toàn giống nhau. Nhưng sự giống nhau này chỉ có thể đạt đến một chừng mực nào đó, ở đây cần tạo điện áp tựa trùng pha với điện áp nguồn cấp, và có liên tiếp ở cả hai nửa chu kỳ. Để thực hiện được điều này, đầu vào khâu đồng pha đưa tới một điện áp chỉnh lưu:
- Để thực hiện được điều mong muốn trên, người ta dùng một mạch điều khiển phát xung liên tiếp ở cả hai nửa chu kỳ, để mở hai Thyristor, người ta sử dụng biến áp xung hai cuộn dây thứ cấp:
- Giải pháp này có ưu điểm là đơn giản trong việc thi công mạch điều khiển, nhưng khi sử dụng một biến áp xung, việc phân phối công suất cho hai Thyristor không đều nhau. Do đó khả năng một Thyristor không đủ công suất là rất cao. Các sơ đồ thực tế thường không chọn sơ đồ này.
- Mạch điều khiển tối ưu nên chọn là hai Thyristor chung nhau phần điện áp tựa và điện áp so sánh, tới tầng khuếch đại mới tách riêng từng Thyristor:
- Nguyên lý mạch điều khiển:
+ Điện áp đồng pha với điện áp xoay chiều hình sin Uv được chỉnh lưu cả chu kỳ UA đưa vào OA1 qua R1 dịch đi một trị số lấy qua VR1. Hai điện áp này đưa qua khuếch đại OA1 có điện áp ra của OA1 là UB. Phần dương của UB tích phân qua khuếch đại OA2 cho ta điện áp tựa UC. UC được kéo lên trục hoành bằng điện áp lấy từ VR2. Việc kéo điện áp tựa lên trục hoành này chỉ nhằm mục đích để Uđk đồng biến với điện áp ra, nếu không cần làm điều này thì chúng ta có thể bỏ qua điện áp lấy từ VR2.
+ Điện áp điều khiển Uđk so sánh với điện áp tựa Urc tìm thời điểm hai điện áp này bằng nhau. Tại các thời điểm Urc=Uđk, OA3 lật trạng thái đổi dấu điện áp ra, ta có UD như hình vẽ.
+ Hai khuếch đại thuật toán OA4 và OA5 được mắc thêm vào để đảm bảo cho hai Thyristor T1 và T2 không mở đồng thời mà mỗi Thyristor chỉ mở trong một nửa chu kỳ của điện áp đồng pha.
+ Điện áp UD đưa tới cổng AND, cùng với tín hiệu xung chùm liên tục lấy từ OA6, đầu ra của “&A” sẽ có chùm xung khi UD>0.
+ Cổng “&1” sẽ có tín hiệu ra khi đồng thời “&A” có xung và UF>0. Lúc đó BUX1 có xung điều khiển T1. Cổng “&2” có tín hiệu ra khi đồng thời “&A” có xung và UE>0, lúc đó BAX2 có xung điều khiển mở T2.
+ Kết quả là T1 mở khi UF>0 trùng với UV>0 và T2 mở khi UE>0 trùng với UV<0.
+ Nếu như các xung điều khiển T1 và T2 dịch pha nhau 180o thì có thể đảo đầu điện áp vào của biến áp đồng pha hoặc đổi đầu cấp vào của khuếch đại OA4.