Hình 3-12: Khâu khếch đại xung một nửa chu kỳ sử dụng biến áp xung
- Sơ đồ nối darlingron 2 transistor T3, T4 có nhiệm vụ khuếch đại xung điều khiển nhằm đáp ứng đủ yêu cầu về công suất xung điều khiển kích mở Thyristor.
- Biến áp xung có nhiệm vụ cách ly mạch điều khiển và mạch lực về điện, đả bảo an toàn cho các linh kiện điện tử.
- Diode D3 có nhiệm vụ khép mạch hai đầu sơ cấp BAX tiêu tán dòng điện khi T3, T4 khóa từ đó bảo vệ cuộn sơ cấp BAX.
- Ug điện áp đặt vào 2 cực G-K của Thyristor - Tính chọn các linh kiện trong mạch:
Mạch điều khiển được tính xuất phát từ yêu cầu về xung mở Thyristor. Các thông số cơ bản để tính mạch điều khiển:
+ Điện áp điều khiển Thyristor: Uđk = 5V
+ Dòng điện điều khiển: Iđk = 180mA
+ Điện áp nguồn cấp cho mạch điều khiển: ±12V - Tính biến áp xung:
+ Chọn vật liệu làm lõi là sắt ferit. Lõi có hình trụ làm việc trên một phần của đặc tính từ hóa có:
Độ biến thiên cường độ từ trường: ∆ B = 0,3T
Độn biên thiên mật độ từ cảm: ∆H = 30H/m
+ Tỷ số biến áp xung: kBA = 2÷3 nên chọn kBA = 2
+ Điện áp cuộng thứ cấp máy biến áp xung: U2 = Uđk = 5V
+ Điện áp đặt lên cuộn sơ cấp máy biến áp xung: U1 = kBA.U2 = 5.2 = 10V
+ Dòng điện thứ cấp biến áp xung: I2 = Iđk = 0,18A
+ Dòng điện sơ cấp biến áp xung: I1= I2
kBA=0,183 =0,06A
+ Độ từ thẩm trung bình tương đối của lõi sắt:
μtb= ∆ B μ0.∆ H=1,25.100,3−6.30=8.10 3 Trong đó μ0 = 1,25.10−6H/m + Thể tích lõi thép: V=Q. l=μtb. μ0.tx.Sx.U1. I1 ∆ B2 ¿8.103.1,25 .10−6.0,15.167.10−6.10.0.06 0,32
¿1.67 .10−6m3
Trong đó:
Sx: Độ sụt áp cho phép, thông thường Sx = (0,1÷0,2) nên chọn Sx = 0,15
tx: độ rộng của một xung, khi coi như Thyristor là lý tưởng thì ta chọn tx = tph = 0,167ms
Dựa vào bảng tra cứu ta lựa chọn được mạch từ có thể tích V = 1,93(cm3) và có kích thước cụ thể như sau:
Diện tích lõi từ Q = 0,395cm2
Diện tích cửa sổ: 0,581 cm2
+ Số vòng dây quấn swo cấp biến áp xung tích theo định luật cảm ứng điện từ: U1=w1.Q . dB dt ¿w1.Q . ∆ B tx Nên: w1= U1tx Q.∆ B= 10.167 .10 −6 0,395.10−4.0,3=140,9vòng Chọn w1 = 141 vòng + Số vòng dây cuộn thứ cấp: w2=w1 m=1412 =70,5vòng Chọn w2 = 71 vòng
+ Tiết diện dây quấn sơ cấp:
S1=I1
J1=0,06
6 =0,01mm
2
Trong đó chọn mật độ dòng điện là J1 = 6A/mm2 + Đường kính dây quấn sơ cấp:
d1=√4S1
π =√4.0,01
π =0,013mm
S2=JI2
2=0,0184 =0,045mm2
Trong đó chọn mật độ dòng điện là J2 = 4A/mm2 + Đường kính dây quấn thứ cấp:
d2=√4S2
π =√4.0,045
π =0,057mm
Chọn dây dẫn có đường kính d2 = 0,057mm - Tính tầng khuếch đại Transistor:
Chọn Transistor T3 là loại Transistor C1815 có các thông số như sau:
- Transistor loại NPN, vật liêu: Si
- Điện áp giữa colector và bazo khi hở mạch emitor: UCBO = 60V - Điện áp giữa emitor và bazo khi hở mạch colector: UEBO = 5V - Dòng điện lớn nhất ở colector: IC max = 150mA
- Công suất tiêu tán ở colector: Pc = 400mW - Nhiệt độ lớn nhất ở mặt tiếp giáp T1 = 125℃
- Hệ số khuếch đại: β = 100
- Dòng làm việc của bazo: IB = 50mA
Chọn Transistor T4 là loại transistor H1061 có các thông số như sau:
- Transistor loại NPN, vật liêu: Si
- Điện áp giữa colector và bazo khi hở mạch emitor: UCBO = 100V - Điện áp giữa emitor và bazo khi hở mạch colector: UEBO = 5V - Dòng điện lớn nhất ở colector: IC max = 8A
- Công suất tiêu tán ở colector: Pc = 40W - Nhiệt độ lớn nhất ở mặt tiếp giáp T1 = 150℃
- Hệ số khuếch đại: β = 100
- Dòng làm việc của bazo: IB = 150mA
+ Tất cả các diode trong mạch điều khiển đều dùng loại 1N4007 có tham số:
Dòng điện định mức: Iđm = 1A
Điện áp ngược lớn nhất: Ung max = 1000V
Điện áp cho diode mở thông: 0,7V