TẦN NẤU THẫP
4.1. Cỏc đặc tớnh cơ bản của phần tử bỏn dẫn cụng suất
Cỏc phần tử bỏn dẫn cụng suất sử dụng trong sơ đồ cỏc bộ biến đổi như cỏc khúa điện tử , gọi là cỏc van bỏn dẫn , khi mở dẫn dũng thỡ nối tải vào nguồn , khi khúa thỡ ngắt tải ra khỏi nguồn , khụng cho dũng điện chạy qua .Khỏc với cỏc phần tử cú tiếp điểm , khi cỏc van bỏn dẫn thực hiện đúng cắt dũng điện khụng gõy nờn tia lửa điện , khụng bị mài mũn theo thời gian .Tuy cú thểđúng cắt cỏc dũng điện lớn nhưng cỏc van bỏn dẫn lại được điều khiển cỏc tớn hiệu điều khiển cụng suất nhỏ tạo bởi cỏc mạch điện tử cụng suất nhỏ. Quy luật nối tải vào nguồn phụ thuộc vào sơđồ bộ biến đổi và phụ thuộc vào cỏch thức điều khiển cỏc van trong bộ biến
đổi .Hiệu suất của cỏc bộ biến đổi phụ thuộc trước hết vào tổn thất trờn cỏc van bỏn dẫn , trong quỏ trỡnh làm việc tổn thất này bằng tớch của dũng điện chạy qua van với điện ỏp rơi trờn van.
Cụng nghệ chế tạo cỏc phần tử bỏn dẫn ngày nay đó đạt được những bước tiến bộ vượt bậc , với việc cho ra đời những phần tử kớch thước ngày càng nhỏ gọn , khả năng cắt dũng điện và chịu điện ỏp ngày càng cao và tổn thất cụng suất giảm
đỏng kể ngày càng đỏp ứng được những yờu cầu phức tạp của cỏc quy luật biến
đổi năng lương trong cỏc bộ biến đổi. Hiểu rừ nguyờn lý hoạt động và cỏc đặc tớnh cơ bản của cỏc phần tử bỏn dẫn là điều vụ cựng quan trọng để cú thể sử dụng đỳng và phỏt huy hết hiệu quả của cỏc phần tử bỏn dẫn trong cỏc ứng dụng cụ thể .Tớnh năng kỹ thuật chủ yếu của cỏc phần tử bỏn dẫn cụng suất thể hiện qua khả năng
đúng cắt dũng điện khă năng chịu điện ỏp và cỏc đặc tớnh liờn quan đến quỏ trỡnh
đúng cắt cũng như vấn đề điều khiển chỳng. 4.2. Thyristor cụng suất
Tiristor là phần tử bỏn dẫn cấu tạo gồm 4 lớp p-n-p-n, tạo ra 3 tiếp giỏp p-n: J1, J2, J3. Tiristor cú 3 cực: anot A, catot K và cực điều khiển G. Cú sơ đồ cấu tạo như hỡnh vẽ.
Hỡnh 4.1. Thyristor
4.2.2. Tớn hiệu điều khiển thyristor
Quan hệ giữa điện ỏp trờn cực điều khiển và catụt với dũng điện đi vào cực
điều khiển xỏc định cỏc yờu cầu đối với thyristor.Với cựng một loại thyristor nhà sản xuất sẽ cung cấp một họđặc tớnh điều khiển,vớ dụ trờn hỡnh 4.1.2
Hỡnh 4.2.Yờu cầu đối với xung điều khiển Thyristor
pn n n+ p n J3 J3 J3 Q1 Q2 A G K V a) Cấu trúc bán dẫn b) Kí hiệu
Trờn đú cú thể thấy được cỏc đặc tớnh giới hạn vềđiện ỏp và dũng điện nhỏ nhất
ứng với một nhiệt độ mụi trường nhất định mà tớn hiệu điều kiển phải đảm bảo để
chắc chắn mở được một thyristor.Dũng điều khiển đi qua tiếp giỏp p-n giữa cực
điều khiển cũng phải bị hạn chế về cụng suất.Cụng suất giới hạn của tớn hiệu điều khiển phụ thuộc độ rộng của xung điều khiển.Tớnh hiệu điều khiển là một xung cú
độ rộng càng ngắn thỡ cụng suất cho phộp cú thể càng lớn.
4.2.3. Nguyờn tắc điều khiển
Cú hai nguyờn tắc điều khiển :
4.2.3.1. Nguyờn tắc điều khiển ngang: Hỡnh dưới là sơ đồ cấu trỳc và đồ thị
Hỡnh 4.3. Nguyờn tắc điều khiển ngang
Khõu đồng bộ ( DB) tao ra điện ỏp hỡnh sin cú gúc lệch pha cốđịnh so với điện ỏp lực. Khõu dịch pha (DP) cú nhiệm vụ thay đổi gúc pha của điện ỏp ra theo tỏc
động của điện ỏp điều khiển Uđk .Xung điều khiển được tạo thành ở khõu tạo xung vào thời điểm khi điện ỏp dịch pha UDF qua điểm 0 . Xung này nhờ khõu khuyếch
đại xung (KDX) được tăng đủ cụng suất được gửi tới cỏc cực điều khiển của van . Như vậy gúc điều khiển α hay thời điểm phỏt xung mở van thay đổi được nhờ sự
tỏc động của Uđk làm điện ỏp di chuyển theo chiều ngang của trục thời gian.
4.2.3.2. Nguyờn tắc điều khiển dọc : Hỡnh dưới là sơ đồ cấu trỳc và đồ thị minh họa
Ở đõy khõu UT tạo ra điện ỏp tựa cú dạng cố định ( thường cú dạng răng cưa ,
đụi khi hỡnh sin ) theo chu kỳ nhịp đồng bộ của UĐB . Khõu so sỏnh SS xỏc định thời điểm cõn bằng của 2 điện ỏp UT và UĐKđể phỏt động khõu tạo xung TX . Như
vậy trong nguyờn tắc này thời điểm phỏt xung mở van hay gúc điều khiển thay đổi do sự thay đổi trị số của UĐK trờn đồ thị đú là sự di chuyển theo chiều dọc của trục biờn độ .Đa số mạch điều khiển thực tếđều sử dụng nguyờn tắc này.
Ởđõy trong đồ ỏn ta cũng dựng phương phỏp điều khiển dọc.
4.2.4 Chức năng của mạch điều khiển.
- Đảm bảo phỏt xung với đầy đủ cỏc yờu cầu để mở van: + Đủđộ rộng.