I. Cơ sở lý thuyết điều khiển Thyristor:
3. Khâu khuếch đại tạo xung: 1 Nhiệm vụ:
3.1. Nhiệm vụ:
Có nhiệm vụ tạo xung phù hợp để mở Thyristo. Xung để mở Thyristo có yêu cầu:
Có sườn trước dốc thẳng đứng, thường gặp là xung chữ nhật, xung kim. Mục đích là để Thyristor mở tức thời, dạng xung mong muốn là xung chữ nhật, thường tạo ra được là xung kim.
Đủ cơng suất có nghĩa là đủ Uđk , Iđk. Đủ độ rộng (độ rộng xung điều khiển phải lớn hơn thời gian mở Thyristor) chọn bằng 3 lần
Cách ly giữa mạch điều khiển và mạch động lực(nếu điện áp động lực quá lớn). Vì mạch điều khiển được cấu tạo từ các linh kiện điện tử công suất bé (điện áp và dòng điện bé) còn mạch lực là các thiết bị điện tử công suất lớn, điện áp cao. Cách ly thường dùng biến áp xung.
3.2. Sơ đồ khuếch đại tạo xung:
Điện áp vào có dạng hình chữ nhật, cần mở Thyristor ở θ1 và θ3 khi có xung vào thì có dịng Ib →có dịng Ic . Dịng Ic là dòng của cuộn điện cảm tăng theo qui luật mũ, với sự biến thiên của Ic sẽ cảm ứng sang thứ cấp biến áp xung điều khiển. Dùng xung dương vì xung dương năng lượng được lấy từ nguồn E, còn xung âm do năng lượng của cuộn dây điện cảm xả ra, năng lượng này nhỏ. Theo sơ đồ thì Tr chỉ mở cho dịng điện chạy qua trong khoảng thời gian nạp tụ , nên dòng điện hiệu dụng của chúng bé hơn nhiều lần.
Cơng suất thì lấy từ cơng suất của Tranzitor và biến áp Độ rộng xung được chọn bằng số vòng dây biến áp xung.
Hình 4.7. Sơ đồ khâu khuếch đại tạo xung dùng transistor
Trong thực tế xung điều khiển chỉ cần độ rộng bé, mà thời gian mở các thyristor dài làm cho cơng suất tỏa nhiệt của Transistor lớn, kích thước sơ cấp biến áp xung lớn. Để khắc phục điều này ta mắc thêm tụ nối tầng như “Hình 4.7”. Theo đó Tr chỉ mở cho dòng điện chạy qua trong khoảng thời gian nạp tụ, nên dòng điện hiệu dụng của chúng bé hơn nhiều lần.
Chương 4: Thiết kế, tính chọn phần tử mạch điều khiển GVHD: T.S Phạm Thanh Phong Nhận xét: Sau khi đã chọn xong ba khâu cơ bản ở trên, để giảm công suất cho tầng khuếch đại và tăng số lượng xung kích mở, nhằm đảm bảo Thyristor mở một cách chắc chắn, người ta dùng bộ phát xung chùm cho các thyristor.
Nguyên tắc phát xung chùm là trước khi vào tầng khuếch đại, ta chèn một cổng AND với tín hiệu vào nhận từ tầng so sánh và từ bộ phát xung chùm.
Sơ đồ khối:
Hình 4.8. sơ đồ phối hợp tạo xung chùm
Trong thiết kế mạch điều khiển, thường sử dụng sơ đồ Khuếch đại thuật toán. Nên để đồng dạng về linh kiện, khâu tạo chùm xung cũng có thể sử dụng Khuếch đại thuật tốn và sơ đồ dao động đa hài là sơ đồ được sử dụng rộng rãi nhất trong các mạng tạo xung hình chữ nhật vì có ưu điểm về mức độ đơn giản.
Hình 4.9. sơ đồ chùm xung đa hài bằng Khuếch đại thuật toán