IV. Tính toán bộ điều khiển cho thiết kế.
6. Khâu khuếch đại xung.
T1S C R S C R 1 5 4 8 T 7 D 1 D I O D E Q 1 N P N B C E Q 2 N P N B C E R 1 R R 2 R R 3 R D 2 D I O D E R 3 1 R Ecs t r o n x u n g a) Sơ đồ nguyên lý:
Thông thường xung nhịp tạo ra sau bộ trộn xung không đủ công suất để mở van mạch lực. Khuyếch đại xung có nhiệm vụ tăng công suất của xung sau bộ trộn xung. Đại đa số các van được chế tạo để có thể mở được chắc chắn với xung điều khiển có:
UGK = 5→10V ; IG = 0,3 → 1A trong thời gian cỡ 100µs . Ta có sơ đồ khuyếch đại xung dùng biến áp xung như sau:
Theo sơ đồ khuyếch đại xung ở trên ta thấy đầu ra của KĐX sẽ được nối với các cực G-K của van còn đầu vào được nối với khâu tạo xung chùm.
Do khi dòng IC càng nhỏ thì độ mất đối xứng của xung càng giảm nên ta sẽ sử dụng 2 tầng khuếch đại transistor mắc Darlington.
Ta phân tích mạch KĐX ghép bằng BAX ở trên. Sơ đồ sử dụng BAX ghép với tầng KĐ Dalingtơn sử dụng 2 transistor T1, T2. Khi có xung chùm đặt vào cực bazơ của T2 thì T2 mở cho dòng chảy từ nguồn nuôi chảy qua BAX , qua T1 đến mở bão hoà T1 để T1 dẫn dòng chính chảy qua BAX xuống đất. Như vậy điện áp trên cuộn sơ cấp BAX và dòng điện chảy qua nó cũng có dạng xung. Dòng điện này cảm ứng sang cuộn thứ cấp, và ở cuộn thứ cấp này cũng xuất hiện dòng xung chảy vào cực điều khiển Thysistor . Trong mạch trên Đ2 có tác dụng trả năng lượng tích luỹ trong cuộn cảm lại nguồn khi mà cuộn sơ cấp này đang dẫn dòng thì T1 ,T2 khoá lại.
- Điện trở R2 cũng có tác dụng tiêu tán năng lượng chảy từ T2 để T1 khoá dễ dàng hơn.
- Tuy nhiên do điện trở này mắc nối tiếp với cuộn sơ cấp nên khi dẫn nó làm giảm áp đặt vào BAX. Để vẫn giữ điện áp ban đầu trên BAX bằng giá trị nguồn ta phải đưa thêm tụ C3 vào, khi T2 khoá tụ phải kịp nạp đến trị số bằng nguồn .
b) Tính toán các thông số:
Điện áp nguồn nuôi cho biến áp xung chọn ECS = 15V để đảm bảo bù được mức sụt áp trên điện trở R1.
- Chọn bóng công suất T1 loại Có các thông số:
- UCemax = 40 V - ICmax = 0.8 A - Βmin = 20
- R1 được mắc để tiêu tán năng lượng trong cuộn dây sơ cấp khi Transistor khóa và được chọn theo khả năng dẫn dòng tối đa cho phép của T3.
R1 ≥ ECS / ICmax = 15 / 0.8 = 18.75 Ω Chọn R1 = 22Ω
Công suất tiêu tán trên điện trở này là đáng kể do dòng qua nó khá thường xuyên và khá lớn.
Kiểm tra độ sụt áp trên R1 khi bóng T1 dẫn dòng: IC = I1 = 0.1 (A)
UR1 = I1.R1 = 0.1×22 = 2.2 (V)
U1 = ECS - UR1 = 15 – 2.2 = 12.8 (V) > 12 V → đảm bảo điện áp cung cấp cho biến áp xung.
- Bóng T2 chọn loại : Có các thông số:
UCE max = 40V
IC max = 100mA
Βmin = 50
Điện trở đầu vào Bazơ của T2 được chọn từ điều kiện mở bão hòa tốt cho T1 và T2, đồng thời không gây quá tải cho tầng trộn xung trước đó.
Với : UTX = 12 V ITX ≤ 1 mA
R3 ≥ UTX / ITX = 12 / 0.1 = 12 KΩ
o IC1 = β1.IB1 = β1. β2. IB2
Để đảm bảo T1 dẫn bão hòa thì: ax 2 3 1 2 1 2 3 ax . . . 20.50.12 15( ) 0,8 Cm TX B TX Cm I U I R U R K I β β β β = > → < = = Ω Chọn R3 = 15 KΩ