Mạch điều khi n chể ỉnh lưu thường làm việc trong điều ki n nhi u m nh do b n thân ệ ễ ạ ả m ch l c c a nó gây ra. Các nhi u này có thạ ự ủ ễ ể truyền theo đường dây ngu n tồ ới đầu vào của MĐK và lan đến tận khâu khuếch đại xung (KĐX). Nếu KĐX có hệ số khuếch đại lớn, đặc bi t n u dùng m ch khuệ ế ạ ếch đại có ph n hả ồi dương sẽ ấ r t d gây ra hiễ ện tượng
60 khuếch đại gi làm mả ở van không đúng thời điểm. Vì v y nói chung không nên dùng ậ m ch khuạ ếch đại v i ph n hớ ả ồi dương mạnh (ví dụ như bộ dao động ngh t). Th c t ẹ ự ế thường dùng mạch có hệ s khuố ếch đại không lớn đểđảm bảo ch ng nhiố ễu tốt.
KĐX có nhiệm vụ tăng công suất do khâu t o dạ ạng xung DX hình thành đến mức đủ mạnh để m van lở ực. Đa số thyristor mở chắc chắn khi xung điều khi n có ể UGK=(5ữ10)V, và IG =(0,3ữ1)A trong th i gian cờ ỡ 100às. Đầu ra của KĐX sẽ ố ới n i v cực G-K của thyristor, còn đầu vào n i v i kh i tố ớ ố ạo dạng xung.Do đó ta có thể sơ bộ xem xét h s khuệ ố ếch đại công su t KP=KU.KI thông qua h s khuấ ệ ố ếch đại điện áp KU và dòng điện KI như sau:
1. Hệ ố s khuếch đại điện áp KU
Các t ng khuầ ếch đại xung bao giờ cũng làm việc ở chế độ khóa, vì vậy điện áp ra tải của nó luôn có thể đạt tr s ngu n công suị ố ồ ất ECS cung cấp cho KĐX. Nguồn ECS luôn được chọn có trị số trên 10V (trong phạm vi 15V đến 30V), đồng thời biên độ điện áp xung vào do nguồn điều khiển quyết định cũng được chọn hơn 10V. Như vậy có th coi hể ệ s KU=1 ố
2. Hệ ố s khuếch đại dòng điện KI
Tạo d ng xung DX s d ng ch y u là các lo i IC, vì v y chúng chạ ử ụ ủ ế ạ ậ ỉ mang được tải với dòng điện vài mA (giá tr ị hay dùng là 3mA). Đối chiếu v i dòng Ig yêu c u ta có: ớ ầ Như vậy nhiệm vụ KĐX thực chất là khuếch đại dòng điện, vì KI khá l n. ớ
V i cớ ỡ dòng điện Ig như trên cần ph i dùng transistor làm chả ức năng khuếch đại, và vì transistor thông d ng c dòng 1A có h s khuụ ỡ ệ ố ếch đại β dưới 100 nên KĐX thường g m hai t ng khuồ ầ ếch đại. Khi c n dòng Ig mầ ạnh hơn có thể phải dùng đến ba t ng ầ khuếch đại, ngượ ạ ớc l i v i Ig nhỏ hơn (các van mở nh y ho c van nh ) th m chí có th ạ ặ ỏ ậ ể dùng KĐX chế tạo sẵn dưới dạng vỏ IC. Sơ đồ KĐX có nhiều dạng và phụ thuộc cách ghép n i giố ữa MĐK với van lực. Có ba phương pháp ghép chính: ghép trực ti p, ghép ế qua bi n áp xung và ghép nh ph n t quang (opto). ế ờ ầ ử
61
R1 R2
R3 C
T2
T1 Dz
D2 BAX E+
Udx D1
R3 D3
G
K
Hình 1.32 Sơ đồ khuếch đại xung
- Công su t phát nhi t trên transistor T1 l n nên c n có t n nhi t, m t khác chấ ệ ớ ầ ả ệ ặ ọn độ ự d trữ dòng điệ ớn hơn trườn l ng hợp xung đơn. - Biến áp xung có tính chất vi phân nên phải có điện trở để kịp tiêu tán năng lượng tích lũy ở các cuộn dây trong giai đoạn khóa của các bóng bán d n, nẫ ếu không biên độ ủ c a các xung s giẽ ảm đi đáng kể do điểm làm việc của lõi biến áp bị đẩy dần lên vùng bão hòa.Vì vậy trên hình 1.36 có điện tr R2 làm ở nhi m vệ ụ này, khi T1 khóa dòng điện qua bi n áp xung sế ẽ chảy vòng qua D2-R2 nên năng lượng sẽ tiêu tán trên điện trở này. Giá trị R2 thường chọn từ khả năng dẫn dòng tối đa cho phép của T1:
R2>Ecs
Icp
- Tuy nhiên do R2 m c n i tiắ ố ếp với cuộn sơ cấp v i bi n áp xung nên khi d n R2 s làm ớ ế ẫ ẽ giảm áp đặt vào biến áp xung, để ẫ v n giữ điện áp ban đầu trên bi n áp xung b ng nguế ằ ồn ECS có thể đưa thêm tụ C vào, lúc đó giai đoạn T1 khóa tụ điện ph i k p nả ị ạp đến tr s ị ố b ng nguằ ồn, đây là điều kiện để tính tr s tị ố ụ điện này:
C< tn
3R2
62 Tính kh i khuố ếch đại xung chùm hình 1.32 có fxc=10 KHz và chu k lỳ ặp lại là 20ms (một chùm xung trong m t chu k lưới điện) biộ ỳ ết thyristor đòi hỏi điện áp điều khiển 6V và dòng điều khiển 400mA.
Giải:
Chọn biến áp xung có t s k=2, vậy tham s điện áp và dòng điệỉ ố ố n cuộn sơ cấp là:
U1 = U.k = 6.2=12 (V) I1 = I /k = 0,4/2=0,2 (A) g
Nguồn công suất phải có tr s lị ố ớn hơn U1 để bù sụt áp trên điện trở vì vậy ch n ECS=18V. ọ Từ hai giá tr ECS và I1 ch n bóng T1 lo i BD135 có tham s Uce=45V; Icmax=1,5A; tra ị ọ ạ ố bảng có β1=40.
R2>EIcpcs=1,518=12(Ω) chọn R2 = 15Ω
Công suất điện trở này thường khoảng (2÷4)W do dòng qua nó lớn và thường xuyên, giá trị l n nhớ ất tương ứng góc điều khi n nh nhể ỏ ất.
Kiểm tra độ sụt áp trên điện tr này khi nó dở ẫn dòng:
UR2 = I .R 1 2= 0,2.15 = 3V, suy ra điện áp còn trên bi n áp xung ph i là: ế ả
U1 = ECS - UR2 =18-3 = 15V và lớn hơn 12V nên đạt yêu cầu. Tuy nhiên để tăng mạnh xung kích cho van d n, v n có th dùng thêm t ẫ ẫ ể ụ C tăng cường áp.
Tần s ố xung chùm 10KHz tương ứng chu k mỳ ột xung là:
Txc=f1xc= 10 101. 3=100 às( )
Cho rằng xung đối xứng thì khoảng nghỉ bằng khoảng có xung, nghĩa là khoảng cách giữa hai xung là tn=0,5Txc=50às.
C<3Rtn
2=50 103.15. −6 =1,1(F) Chọn C=1F
Bóng T2 chọn lo i BC107 có tham s U =45V; Iạ ố ce cmax=0,1A; βmin=110. Vậy điện tr u vào ở đầ có trị s : ố
63 R1≤βsI1β2Ecs
1max =40.110.181,2.1,2 =55(K ) Chọn R1=15 K