CHƯƠNG VI: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ TÍNH CHỌN THIẾT BỊ
6.3. Các khâu cơ bản của mạch điều khiển:
6.3.1. Khâu đồng pha :
Sơ đồ ở hình 3–5a là sơ đồ đơn giản , dể thực hiện với số linh kiện ít nhưng chất lượng điện áp tựa không tốt . Độ dài của phần biến thiên tuyến tính của điện áp tựa khơng phủ hết 1800 . Do đó , góc mở van lớn nhất bị giới hạn . Hay nói cách khác , nếu theo sơ đồ này điện áp tải không điều khiển được từ 0 tới cực đại mà từ một trị số khác đến trị số cực đại .
Để khắc phục nhược điểm trên về dãi điều chỉnh của sơ đồ ở hình 3–5a người ta sử dụng sơ đồ tạo điện áp tựa bằng sơ đồ trên hình 3-5b . Theo sơ đồ này , điện áp tựa có phần biến thiên tuyến tính phủ hết nửa chu kỳ điện áp . Do vậy khi cần điều khiển điện áp từ khơng tới cực đại là hồn tồn có thể đáp ứng được .
Với sự ra đời của các linh kiện ghép quang , ta có thể sử dụng sơ đồ tạo điện áp tựa bằng bộ ghép quang như hình 3-5c . Nguyên lý và chất lượng của hai sơ đồ trên hình 3-5b và 3-5c tương đối giống nhau . Ưu điểm của sơ đồ trên hình 3-5c ở chổ khơng cần biến áp đồng pha , do đó có thể đơn giản hơn trong việc chế tạo và lắp đặt .
Các sơ đồ trên đều có chung nhược điểm là việc mở , khoá các tranzitor trong vùng điện áp lân cận 0 là thiếu chính xác , làm cho việc nạp , xã tụ trong vùng điện áp lưới gần 0 không được như ý muốn .
đồng pha có thể cho ta chất lượng điện áp tựa tốt . Trên sơ đồ 3-5d mô tả việc taọ điện áp tựa dùng khếch đại thuật toán .
+12+12 +12 -12 _ + + _
π 3π
2π
Hình 6-6 Một số khâu đồng pha điển hình.
R1R2 R2 urc udk Ura A3 Hình - b + _ -12 +12 R1 R2 urc udk Ura R2 urc udk Hình - c Ura A3 6.3.2. Khâu so sánh :
Để xác định được thời điểm cần mở thyristor , cần so sánh hai tín hiệu Udk và Urc, việc so sánh hai tín hiệu đó có thể được thực hiện bằng tranzitor (Tr) như trên
hình 3-6a . Tại thời điểm Udk = Urc đầu vào Tr lật trạng thái khoá sang mở ( hay ngược lại từ mở sang khoá ) , làm cho điện áp ra cũng bị lật trạng thái , tại đó ta đánh dấu được thời điểm cần mở thyristor .
Với mức độ mở bảo hoà của Tr phụ thuộc vào hiệu Udk ± Urc = Ub , hiệu này có một vùng điện áp nhỏ hàng vài mV , làm cho Tr không làm việc ở chế độ đóng cắt như mong muốn , do đó nhiều khi làm thời điểm mở thyristor bị lệch khá xa so với điểm cần mở tại Udk = Urc .
Khếch đại thuật tốn có hệ số khếch đại vơ cùng lớn , chỉ cần một tín hiệu rất nhỏ (cỡ µV) ở đầu vào , đầu ra đã có điện áp nguồn ni , nên việc ứng dụng khếch đại thuộc toán làm khâu so sánh là hợp lý . Các sơ đồ so sánh dùng khếch đại thuật tốn như hình 3-6b, c rất thường gặp trong các sơ đồ hiện nay . Ưu điểm hơn hẳn của các sơ đồ này là có thể phát xung điều khiển chính xác tại Udk = Urc
Một số sơ đồ khâu so sánh thường gặp như sau.
Hình 6-8 : Các khâu so sánh thường gặp.
a ) Bằng tranzitor ; b ) Bằng một cổng đảo của khếch đại thuật toán c ) Hai cổng khếch đại thuật tốn ;
U-Vsat -Vsat +Vsat 0 Udk Urc θ θ .
Hình 6-9 : Sơ đồ so sánh hai tín hiệu khác dấu.