4. Nội dung nghiên cứu của đề tài
2.2.1.1 Mạch điều khiển
Hình 2.4: Mạch điều khiển
Để cĩ thể điều khiển đƣợc điện cao áp đầu ra của mạch điện, chúng ta cần dung đến phƣơng pháp điều chế độ rộng xung. Phƣơng pháp điều chế độ rơng xung là phƣơng pháp điều chế dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi xung vuơng dẫn đến sự thay đổi điện áp ra.
Hình 2.5: Biểu đồ xung của phương pháp điều chế độ rộng xung
Sơ đồ trên là dạng xung điều chế trong 1 chu kì thì thời gian xung lên (Sƣờn dƣơng) nĩ thay đổi dãn ra hoặc co vào. Và độ rộng của nĩ đƣợc tính bằng phần trăm tức là độ rộng của nĩ đƣợc tính nhƣ sau:
Độ rộng = (t1 / T).100% U0 = UV.t1/T (điện áp đầu ra)
Nhƣ vậy thời gian xung lên càng lớn trong 1 chu kì thì điện áp đầu ra sẽ càng lớn. Nhìn trên hình vẽ trên thì ta tính đƣợc điện áp ra tải sẽ là:
- Đối với PWM = 25% ==> Ut = Umax.(t1/T) = Umax.25% (V) - Đối với PWM = 50% ==> Ut = Umax.50% (V)
- Đối với PWM = 75% ==> Ut = Umax.75% (V)
Cứ nhƣ thế ta tính đƣợc điện áp đầu ra tải với bất kì độ rộng xung nào. Trong mơ hình này, sử dụng IC dao động UC3524 tạo 2 xung dao động ngƣợc pha nhau. UC3524 là một trong rất nhiều các IC tạo xung dao động
hiện nay trên thị trƣờng, với đặc điểm tạo ra 2 kênh dao động ngƣợc pha với nhau, nĩ rất phù hợp với yêu cầu của mơ hình.
Hình 2.6: Cấu trúc IC UC3524
Thơng số kĩ thuật của IC UC3524: - Điện áp cung cấp: 8 - 40 VDC - Dịng điện ngõ ra: 0 – 20 mA
- Tần số dao động ngõ ra tối đa: 300 kHz - Duty – cycle: 0 – 45%.
Hoạt động của các chân của IC UC3524:
- Chân CT và RT sử dụng để tạo dao động chính cho IC UC3524.
- Chân INV INPUT và NI INPUT là chân quyết định độ rộng xung của ngõ ra.
- Chân CA, CB, EA, EB là các chân ngõ ra dao động.
- Chân –SENSE và +SENSE là chân giới hạn dịng điện ngõ ra. - Chân SHUTDOWN là chân bật tắt hoạt động của IC.
- Chân Vref và OSC là chân đƣa ra tín hiệu chuẩn của IC, tín hiệu điện áp 5V, tín hiệu dao động.
Hình 2.7: Biểu đồ tần số dao động và phần tử tạo dao động
Cơng thức tính tốn tần số dao động ở ngõ ra của mạch điều khiển:
T TC R f 1.18 RT đơn vị là kΩ CT đơn vị là µF f đơn vị là kHz
Trong mạch điều khiển, để cĩ thể điều khiển đƣợc xung dao động phía ngõ ra của mạch, ta sử dụng một biến trở lắp vào vị trí chân số 2 của IC UC3524.
Thơng số của mạch điều khiển:
- Dải tần số điều khiển từ 1 – 100 kHz. - Biên độ điện áp xung dao động 300V. - Nguồn nuơi mạch điều khiển: 12V - Giới hạn dịng ngõ ra là: 200mV.