- Nguyeđn lý đieău khieơn các ngaĩt đieơn.
2. Nguyeđn lý đieău khieơn BBĐ đạo chieău:
Đeơ hai BBĐ cung câp cùng giá trị VO cho tại, các góc đk pha cụa hai BBĐ sẽ có quan heơ như sau khi giạ sử dòng tại là lieđn túc:
BBĐ 1 cung câp áp trung bình VO1 với góc α1, BBĐ 2 cung câp áp VO2 và α2.
VO =VO1 = Vdo.cos α1 = VO2 = - Vdo.cos α2 => cos α1 = - cos α2 hay α1
+ α2 = π nêu α1 > 0 : BBĐ 1 là chưnh lưu => α2 < 0 : BBĐ 2 là nghịch lưu. o o v i C B A N KCB Tại vo2 vo1 T4 T6 T2 T1 T5 T3 hình 4.6.3
Dùø các trị trung bình hai BBĐ là baỉng nhau, giá trị tức thời cụa chúng khođng baỉng nhau làm xuât hieơn dòng đieơn cađn baỉng (còn gĩi là tuaăn hoàn – circulation) chư cháy qua hai boơ chưnh lưu khi chúng cùng làm vieơc. Dòng cađn baỉng có theơ rât lớn nêu ta khođng có toơng trở hán chê chúng. Người ta có các cách đieău khieơn sau:
- Đieău khieơn rieđng: Moêi lúc chư cho moơt boơ chưnh lưu làm vieơc tương ứng với chieău dòng đieơn hốt đoơng hay mong muôn. Như vaơy khođng có dòng cađn baỉng. Với cùng đieơn áp VO tređn tại, khi đạo chieău dòng thì moơt BBĐ là chưnh lưu, boơ còn lái là nghịch lưu và ngược lái.
Caăn có thời gian cạ hai BBĐ khođng làm vieơc khi chuyeơn BBĐ làm vieơc đeơ tránh trường hợp có theơ cạ hai BBĐ cùng dăn đieơn.
- Đieău khieơn chung (đoăng thời): Hai BBĐ cùng có xung đieău khieơn nhưng chư có moơt boơ có dòng tại, dòng cađn baỉng được hán chê baỉng cuoơn kháng KCB và qui luaơt đieău khieơn thích hợp. Có hai cách phôi hợp : tuyên tính và phi tuyên.
• Phôi hợp tuyên tính: Gĩi α1, α2 là góc đieău khieơn pha hai boơ chưnh lưu. Các áp trung bình
VO1 = VO2 = VO cho ta α1 = π - α2, tương tự như đã khạo sát ở đieău khieơn rieđng. Áp tređn cuoơn kháng cađn baỉng vcb = vo1 – vo2 khođng có thành phaăn moơt chieău (trị trung bình baỉng 0) có theơ tính tương tự như kháng cađn baỉng cụa boơ chưnh lưu sáu pha có kháng cađn baỉng (múc IV.4.1). Dòng cađn baỉng có tác dúng làm dòng qua các BBĐ luođn lieđn túc.
• Phôi hợp phi tuyên: Đeơ giạm nhỏ kích thước cuoơn kháng cađn baỉng trong khi văn hán chê dòng cađn baỉng ở giá trị mong muôn, người ta đieău khieơn cho áp ra nghịch lưu lớn hơn áp ra chưnh lưu:
α2 = π + δ - α1 hay α1 + α2 > π
IV.7 SỬ DÚNG NGAĨT ĐIEƠN CHUYEƠN MÁCH CƯỠNG BỨC CHO CHƯNH LƯU:
Vieơc sử dúng ngaĩt đieơn đóng ngaĩt theo đieău khieơn như GTO hay toơ hợp transistor + diod trong các sơ đoă chưnh lưu cho phép:
- nađng cao heơ sô cođng suât cụa BBĐ như các sơ đoă chưnh lưu đieău khieơn góc đôi xứng (symmetrical angle control) hay đieău roơng xung, cại thieơn dáng (giạm bieđn đoơ sóng hài baơc cao) dòng nguoăn.
- phát trạ cođng suât phạn kháng veă nguoăn như ở sơ đoă đieău khieơn góc taĩt (extinction angle control).
Học kì 2 năm học 2004-2005
1. Chưnh lưu đieău khieơn góc taĩt: (Hình 4.7.1) - Sơ đoă làm vieơc ¼ maịt phẳng tại.
Trung bình áp ra sơ đoă caău moơt pha khi góc dăn γ = α:
0 1 2 2 sin . (1 cos ) o V V αV wt dwt α π π = ∫ = − v vo o i i D4 D3 Df GTO2 GTO1
Hình 4.7.1.a: Chưnh lưu caău 1 pha GT0
- Khi giạ sử dòng tại phẳng, lieđn túc: io = Io khođng đoơi
dòng nguoăn là xung vuođng, sớm pha với áp nguoăn v góc (π α− ) / 2 Vaơy ht cung câp được cođng suât phạn kháng cho nguoăn. Tuy nhieđn, do dòng khođng sin, hieơu quạ thực sự cụa phương án này khođng cao.
α wt wt π 2π GT02 Df GT01 Df o v io v Dòng qua nguoăn i góc sớm pha
hình 4.7.1b: Áp ra chưnh lưu caău 1 pha đieău khieơn góc taĩt
2. Chưnh lưu đieău khieơn góc đôi xứng hay đieău roơng xung: (Hình 4.7.2) - Khi sử dúng mách đieơn
hình 4.7.1.a , có theơ đóng ngaĩt các GTO theo luaơt phức táp hơn đeơ cho ra các boơ chưnh lưu có heơ sô cođng suât tiên đên 1 như dáng áp hình 4.7.2.
Tính toán tuơng tự như sơ đoă đieău khieơn góc khóa, HSCS khođng baỉng 1 maịc dù dòng nguoăn cùng pha với áp vì khođng hình sin. Ta có theơ taíng sô xung trong moơt bán kỳ đeơ đieău chê dòng hình sin (xem chương 6). o 2π v wt Df Df i π GT02 o α v GT01 (π −α)
Hình 4.7.2: Áp ra sơ đoă đieău khieơn góc đôi xứng
Ưu đieơm lớn nhât cụa sơ đoă này là HSCS khođng giạm nhieău khi giạm áp ngỏ ra veă 0 như khi sử dúng SCR.
3. Chưnh lưu làm vieơc hai phaăn tư I và II:
Với vieơc sử dúng ngaĩt đieơn chuyeơn mách cưỡng bức, ta có theơ cho dòng đieơn tại đạo chieău khi áp moơt chieău tređn tại lớn hơn giá trị
o i Tại tích cực A C B o v L C Q6 Q3 Q2 Q5 Q1 Q4 L L
Hình 4.7.3: BBĐ làm vieơc hai phaăn tư (dùng IGBT)
áp nguoăn chưnh lưu diod như ở hình 4.7.3. Moêi ngaĩt đieơn bao goăm moơt IGBT có diod song song ngược. Khi áp tređn tại lớn hơn áp chưnh lưu diod, dòng qua diod veă 0 và ta có theơ đieău khieơn khoạng dăn cụa các IGBT đeơ trạ naíng lượng veă nguoăn.
Vaơy sơ đoă hình 4.7.3 có Vo ≥Vdo và Io có theơ > 0 hay < 0
IV.8 MÁCH KÍCH SCR ĐIEĂU KHIEƠN PHA: 1. Nguyeđn lý đieău khieơn pha: 1. Nguyeđn lý đieău khieơn pha:
Hieơu moơt cách đơn giạn nhât, mách kích các SCR trong sơ đoă đieău khieơn pha sẽ cung câp cho cực coơng moơt dòng đieơn cùng taăn sô ( đoăng boơ) với lưới đieơn nhưng pha thay đoơi được theo tín hieơu đieău khieơn. Theo định nghiã, góc leơch pha này sẽ baỉng 0 trong trường hợp áp ra là cực đái với tại R, tương ứng với vieơc thay SCR <-- D.
Hình 4.9.1
Đeơ taíng đoơ chính xác, dáng sóng này caăn có đoơ dôc lớn tái thời đieơm kích SCR, như dáng xung tređn hình 4.9.1. Cũng tređn hình này, gôc đeơ tính góc đieău khieơn pha α (ứng với trường hợp
α = 0) leơch với lưới v moơt góc θ phú thuoơc sơ đoă và cách lây tín hieơu lưới đeơ đoăng boơ mách kích. Nguyeđn lý đieău khieơn pha thường dùng cho boơ đieău khieơn sử dúng vi mách tương tự là so sánh, có sơ đoă như hình 4.9.2.a .
Học kì 2 năm học 2004-2005
Phát xung đieău khieơn pha theo nguyeđn lý so sánh có hát nhađn là mách so sánh với ngỏ vào là hai tín hieơu: Uđk là tín hieơu đieău khieơn là tín hieơu moơt chieău, Uđb là tín hieơu ngỏ ra mách đoăng boơ, là tín hieơu cùng taăn sô lưới, có đoơ dôc khođng đoơi dâu trong khoạng α = αmin đên α = αmax
(thường là 0 và π) là khoạng thay đoơi cụa góc đieău khieơn pha α. Khi Uđk = Uđb, ngỏ ra boơ so sánh thay đoơi tráng thái, đánh dâu thời đieơm kích SCR. Thay đoơi áp Uđk sẽ đieău khieơn góc đieău khieơn pha α. Hình 4.9.2.(b) vẽ các dáng sóng với áp đoăng boơ raíng cưa taíng.
Khi đeơ ý góc ĐKP α xác định khi so sánh uđb và Uđk tương đương với so sánh hieơu sô uđb – Uđk và 0, do đó nguyeđn lý này còn gĩi là nguyeđn lý thẳng đứng (thay đoơi khi ta nađng há theo chieău
so sánh U α u Táo áp đoăng boơ đb đk Lưới Kích SCR (a) (b) Hình 4.9.2
thẳng đứng áp đieău khieơn). Từ dáng uđb có theơ tìm được quan heơ α(uđb,Uđk) và suy ra quan heơ trung bình áp ra Vo và Uđk.