Khối công suất gồm có:
- MOC3020. - Trở công suất (320 Ω). - Triac ( BTA16). - Điện trở. - Led. 3.3.3.1 MOC3020
Là loại OPTO TRIAC thường được dùng để kích nguồn công suất và cách ly mạch công suất với mạch vi điều khiển.
Đồ án chuyên ngành Công nghệ Cơ Điện Tử Trang 56
Hình 3.14: MOC3020
Cách ly về điện và đóng ngắt điện xoay chiều.
3.3.3.2 Triac
Trong đồ án này, sẽ dùng triac BT16 để điều khiển đóng mở điện áp xoay chiều 220v cung cấp cho tải.
Cấu tạo
Triac là linh kiện bán dẫn 3 cực, 4 lớp, nhận góc mở alpha trong cả hai chiều. Là linh kiện bán dẫn tương tự như hai Thyristor mắc song song ngược, nhưng chỉ có một cực điều khiển. Có thể điều khiển cho mở dẫn dòng bằng cả xung dương (dòng đi vào cực điều khiển) lẫn xung dòng âm (dòng đi ra khỏi cực điều khiển). Tuy nhiên xung dòng điều khiển ẩm có độ nhạy kém hơn, nghĩa là mở Triac sẽ cần một dòng điều khiển âm lớn hơn so với dòng điều khiển dương. Vì vậy trong thực tế để đảm bảo tính đối xứng của dòng điện qua Triac thì sử dụng dòng điều khiển âm là tốt hơn cả.
Đồ án chuyên ngành Công nghệ Cơ Điện Tử Trang 57
Hình 3.15: Sơ đồ chân BTA16 Các thông số cơ bản của BT139:
Điện áp max : VDRM = 800V Dòng điện max : IT = 16A Dòng điện kích : IGT = 0.1A Nguyên lý làm việc Có 4 tổ hợp điện thế có thể mở triac: A2 (T2) G + + + - - + - -
Triac bắt đầu dẫn tại thời điểm alpha, thời điểm phát xung điều khiển. Triac chỉ ngắt (khóa) khi điện áp đảo chiều và không có xung điều khiển kích vào cực G.
Trường hợp MT2 (+), G (+). Thyristor T mở cho dòng chảy qua như một Thyristor thông thường.
Đồ án chuyên ngành Công nghệ Cơ Điện Tử Trang 58 Trường hợp MT2 (-), G (-). Các điện tử từ N2 phóng vào P2. Phần lớn bị trường nội tai EE1 hút vào, điện áp ngoài được đặt lên J2 khiển cho Barie này cao đến mức hút vào những điện tích thiểu số (các điện tử của P1) và làm động năng của chúng đủ lớn để bẻ gãy các liên kết của các nguyên tử Sillic trong vùng. Kết quả là một phản ứng dây chuyển thì T mở cho dòng chảy qua.
Đặc tuyến V-A
Hình 3.16: Đặc tuyến V-A
Triac có đường đặc tính V - A đối xứng nhận góc mở α trong cả hai chiều.
Điều áp xoay chiều một pha ứng với tải R-L:
Khi tiristor T1 mở có phương trình:
Hằng dạng số tích phân A được xác định: Khi θ = α thì i = 0. Biểu thức dòng tải i có dạng:
Đồ án chuyên ngành Công nghệ Cơ Điện Tử Trang 59 Biểu thức này đúng với khoảng θ = α đến θ = β
Góc β được thay đổi bằng cách thay θ = β và đặt i = 0
Trong biểu thức trên:
Tiristor T1 phải được khóa lại trước khi cho xung mở T2, nếu không thì không thể mở được T2, tức β ≤ π + α
Để thỏa mãn điều kiện này ta phải có: α ≥ ψ
Điều đó nói lên rằng, ngay cả trường hợp tải thuần trở, lưới điện xoay chiều vẫn phải cung cấp một lượng công suất phản kháng.
Giá trị hiệu dụng của điện áp trên tải:
Giá trị hiệu dụng của dòng tải:
Đồ án chuyên ngành Công nghệ Cơ Điện Tử Trang 60 Như vậy bằng cách làm biến đổi góc α từ 0 đến π, người ta có thể điều chỉnh được công suất tác dụng từ giá trị cực đại P = (V2/R) đến 0.
Dưới đây là bảng góc mở α ứng với từng loại tải:
Bảng 3.2: Góc mở α với từng loại tải