II. THIẾT KẾ MẠCH:
c) KHÂU TẠO XUNG:
NGUYÊN LÝ LÀ VIỆC CỦA MẠCH:
Khi điện áp vào (uv) ở mức bão hoà dương (tức là tín hiệu điện áp ra của khâu so sánh có mức bão hoà dương) cùng với sự có mặt của định thiên R14 làm cho Tranzitor Tr6 mở bão hoà và tụ C3 nạp điện theo đường +uv (điểm E) → C3→ R13→ Tr6. Tr6 mở bão hoà dẫn đến điểm F có mức logic 0 (ura= 0). Mức logic 0 này của điểm F tồn tại suất trong quá trình uv bão hoà dương.
Khi điện áp đầu vào ở mức bão hoà âm (uv < 0) tức là theo (+C3) → nguồn ucc → D3→ R13→ (-C3). Chính dòng phóng của tụ C3 sẽ đặt thế âm lên mạch phát gốc của Tranzitor Tr6 làm cho Tr6 khoá dẫn đến điểm F có mức logic 1 nghĩa là ở đầu ra nhận được xung ra, nếu như bỏ qua giá trị của R15 thì điện áp ra ura ≅ ucc. Khi tụ C3 phóng hết điện tích nó sẽ được nạp theo chiều ngược lại nhờ có R14 mà Tr6 lai được đặt điện áp thuận lên mạch phát gốc ura= 0 (điểm F có mức logic 0). Mặc dù có còn xung âm ở đầu vào nhưng tụ C3 đã phóng hết điện tích nênnó không còn tác dụng đến đầu vào điều khiển (mạch phát - gốc) của Tr6 nên Tr6 mở bão hoà nhờ định thiên R14. Như vậy thời gian tồn tại được xác định theo biểu thức.
tx = R13.C3.ln2
Độ dài của xung ra chỉ phụ thuộc vào giá trị của R13 và C13 do đó các xung ra luôn có giá trị không đổi.
• • • Y x1 • x2 • • xp1 x1 • • xp2 • x2 G2 G3 * MẠCH CHIA XUNG:
Trong một chu kỳ điện áp đồng bộ, 1 kênh phát xung điều khiển sẽ tạo ra 2 xung ứng với 2 nửa chu kỳ của điện áp đồng bộ. Hai xung này xuất hiện lệch nhau 1800 độ điên. Mỗi xung được sử dụng để điều khiển riêng 1 Tiristor trong sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha. Như vạy ta cần phải tách riêng 2 xung trong cùng một kênh phát xung đó ra.
Để thực hiện mạch tách xung người ta có thể sử dụng nhiều linh bán dẫn và vi mạch điện tử khác nhau. đối với mạch phát xung điều khiển đã trình bày ở trên hình III-1 đã sử dụng mạch chia xung gồm các phần tử
logic "và" (AND). Tín hiệu đầu ra (Y) của phần tử AND nhận các mức tín hiệu logic theo phần tử trạng thái.
Y = X1.X2
Căn cứ vào các phân tích trong
các phần trước ta có. điểm A (VA) và điểm B (VB) ở mạch tạo xung điện áp hình chữ nhật có 2 mức logic 0 và mức logic 1(lấy trên các Colectơ của Tr4 và Tr3) trong nửa chu kỳ của điện áp đồng bộ hoá. Điểm F (VF) lấy trên Colectơ của Tr6 có các mức logic 0 và mức logic 1(là tín hiệu ra của mạch sửa xung) cũng tương ứng với các nửa chu kỳ của điện áp đồng bộ hoá. Như vậy mỗi kênh phát xung sử dụng 2 phẩn tử logic AND để tách riêng 2 xung trong chu kỳ điện áp đồng bộ hoá. Sơ đồ biểu diễn sau
XP1 = VA.VF XP2 = VB.VF
Trong nửa chu kỳ dương của uđbd sau một góc điều khiển α thì VF =1 kết hợp với VA= 1, VB = 0 nên nhận được xung ra ở đầu ra G2 (xp1=1) còn đầu ra G3 không có xung (xp2=0).
Trong nửa chu kỳ âm của uđbd . Sau góc α thì VF=1 kết hợp với VA= 0 và VB=1 nên nhận xung ở đầu ra G3 (xp2=1) còn đầu ra G2 (xp1=0).
Như vậy với mỗi một kênh phát xung sở dụng mạch tách xung như trên đảm bảo tách riêng rẽ được các xung ra mà thời điểm xuất hiện của xung không thay đổi các xung sau khi được tách ra được đưa đến các thiết bị đầu ra truyền xung đến các Tiristor tương ứng.
* Thiết bị đầu ra:(mạch truyền xung ra đến Tiristor)
Thông thường có 2 cách truyền xung từ đầu ra hệ thống điều khiển mạch điện cực G-K của Tiristor là truyền xung trực tiếp và truyền xung qua máy biến áp xung.
Bản thuyết minh này sử dụng phương pháp truyền xung qua máy biến áp xung. Đây là phương pháp truyền xung nhiều nhất hiện nay vì nó có thể khắc phục được các nhược điểm của phương pháp truyền xung trực tiếp, đó là.
- Đảm bảo sự cách ly tốt về điện giữa mạch động lực và mạch điều khiển bộ chỉnh lưu.
- Dễ dàng thực hiện việc truyền đồng thời các xung đến các Tiristor mắc nối tiếp nhau hoặc song song bằng cách dùng máy biến áp xung có nhiều cuộn thứ cấp.
- Dễ dàng phối hợp giữa điện áp nguồn cung cấp cho tầng khuếch đại công suất xung và biên độ xung cần thiết trên điện cực điều khiển của Tiristor nhờ việc chọn tỷ số máy biến áp xung cho phù hợp.
- Máy biến áp xung (BAX) về cơ bản kết cấu giống như máy biến áp bình thường công suất nhỏ. Hoạt động của BAX tương tự như MBA làm viẹc với dòng điện không sin hoặc có thể xác định như là phi tuyến và sẽ bằng không khi từ trường lõi thép BAX đặt giá trị bão hoà. BAX có mạch từ rất chóng bão hoà, nó chỉ hoạt động trong những khoảng thời gian ngắn.