II. Thiết kế mạch phỏt xung điều khiển
1. Mạch đồng bộ hoỏ và phỏt xung răng cưa
Nhiệm vụ: Tạo ra 1 hệ thống cỏc xung cú dạng răng cưa tuyến tớnh xuất hiện lặp đi lặp lại với chu kỳ bằng chu kỳ nguồn xoay chiều cấp cho sơ đồ chỉnh lưu.
Khõu đồng bộ hoỏ:
Để tạo ra điện ỏp đồng bộ với điện ỏp xoay chiều cấp cho mạch chỉnh lưu. Ta cú thể sử dụng cỏc mạch phõn ỏp bằng điện trở hay kết hợp giữa điện trở và điện dung,
GVHD: Vũ Anh Tuấn - 33- SVTH: Nguyễn Đức Vinh
điện cảm. Tuy nhiờn, phương phỏp này cú nhược điểm là khụng cỏch ly được điện ỏp cao giữa mạch điều khiển và mạch động lực, do vậy ớt được sử dụng.
Phương phỏp phổ biến hiện nay là sử dụng biến ỏp đồng bộ trong đú cuộn sơ cấp được nối vào lưới cũn thứ cấp là điện ỏp đồng bộ.
Khõu phỏt xung 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 điểm xuất hiện xung trong mỗi chu kỳ, ta phải sử dụng cỏc mạch phỏt xung phỏt ra điện ỏp dạng răng c- ưa. Đú là mạch đồng bộ hoỏ và phỏt xung răng cưa.
Cú rất nhiều loại mạch điện để tạo ra xung răng cưa nhưng trong trường hợp này chọn khõu đồng bộ hoỏ sau :
Thiết bị của mạch gồm :
- BAĐ là mỏy biến ỏp đồng bộ xoay chiều một pha gồm một cuộn dõy pha sơ cấp và hai cuộn dõy pha thứ cấp cú cực tớnh ngược nhau. Để lấy tớn hiệu đồng bộ và hai cuộn dõy pha thứ cấp cũn lại độc lập với hai cuộn dõy trờn dựng để cung cấp điện ỏp nguồn nuụi cho mạch điều khiển.
- Trờn mạch ra của cuộn dõy thứ cấp lấy tớn hiệu đồng bộ cú cỏc phần tử là mạch tạo điện ỏp răng cưa, trong đú :
+ Mạch gồm Tr1, ĐZ, R4, R1, R2, biến trở R3, C1 + IC thuật toỏn A1, A2.
Hỡnh 3.3 : khõu đồng bộ húa phỏt xung răng cưa
Nguyờn lý làm việc của khõu đồng bộ húa và phỏt xung răng cưa :
GVHD: Vũ Anh Tuấn - 34- SVTH: Nguyễn Đức Vinh U1 U1 R1 A1 R3 éz Tr1 C1 A2 Urc R2
Điện ỏp vào đầu sơ cấp mỏy biến ỏp cú dạng hỡnh sin trựng pha với điện ỏp anot của tiristor qua khếch đại thuật toỏn A1 tạo xung chữ nhật đối xứng Ub, phần dương của điện ỏp chữ nhật qua Đz tới A2 tớch phõn thành điện ỏp tựa Urc. Cũn phần õm của xung điện ỏp làm tranzitor mở nờn A2 bị ngắn mạch, điện ỏp Urc = 0, trong vựng điện ỏp Ub õm . trờn đầu ra của A2 chỳng ta cú chuỗi điện ỏp Urc giỏn đoạn.
2.Khõu so sỏnh.
Khõu so sỏnh cú nhiệm vụ so sỏnh giữa điện ỏp Urc và điện ỏp Udk, tỡm thời điểm hai điện ỏp này bằngnhau (Urc = Udk ). Tại thời điểm hai điện ỏp này bằng nhau, thỡ phỏt xung ở đầu ra để gửi sang tầng khuếch đại.
Việc so sỏnh ta chọn dựng khuếch đại thuật toỏn vỡ KĐTT cú hệ số khuếch đại vụ cựng lớn, chỉ cần một tớn hiệu nhỏ ở đầu vào, đầu ra cú tớn hiệu điện ỏp nguồn nuụi, nờn chọn KĐTT là hợp lý.
Hỡnh 3.4 :Sơ đồ khõu so sỏnh + Thiết bị của mạch gồm :
- IC1 là IC khuyếch đại thuật toỏn cú nhiệm vụ khuyếch đại và so sỏnh tớn hiệu URC và Uđk. URC là điện ỏp răng ca cú chu kỳ theo điện ỏp thuận đặt lờn cỏc van ở mạch động lực, cũn Uđk là điện ỏp điều khiển.
- Điện trở R1, R2. + Nguyờn lý làm việc :
Cỏc điện ỏp răng cưa URC và điện ỏp điều khiển Uđk được đưa vào mạch so sỏnh với cực tớnh khỏc nhau.
GVHD: Vũ Anh Tuấn - 35- SVTH: Nguyễn Đức Vinh R5 R4 A3 Udk Urc Ura
Cụ thể trờn sơ đồ ta cú URC > 0 cũn Uđk < 0 , IC thuật toỏn làm nhiệm vụ so sỏnh và tại thời điểm URC =Udk thỡ đầu ra khối so sỏnh Ura sẻ thay đổi trạng thỏi cụ thể :
Khi URC > Udk : Ura < 0 ↔ α < 900
URC <Udk : Ura > 0 ↔ α > 900
URC =Udk : Ura đổi chiều.
Như vậy điện ỏp của khõu so sỏnh là dạng xung cú 2 mức bóo hào dương và bóo hoà õm .cỏc xung điện ỏp này được đưa tới đầu vào khõu tạo xung
Quỏ trỡnh này được mụ tả trờn giản đồ điện ỏp của mạch điều khiển.
Hỡnh 3.5 :Giản đồ điện ỏp