ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BỘ NGUỒN CẤP ĐIỆN LIÊN TỤC UPS, PHẦN CHỈNH LƯU

Chia sẻ: Chip Bia Chip | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

Thêm vào BST

Báo xấu

284
lượt xem 107
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự cố trong các nguồn năng lượng điện có thể xẩy ra trong quá trình lắp đặt trang thiết bị hoặc ở đầu vào hệ thống (quá tải, nhiễu, mất cân bằng pha, sấm sét, …). Những sự cố này có thể gây ra những hậu quả khác nhau. Về mặt lý thuyết: Hệ thống phân phối năng lượng điện tạo ra một điện áp hình sin vơi biên độ và tần số thích hợp để cung cấp cho thiết bị điện (400V-50Hz chẳng hạn). Trong thực tê, những sóng hình sin điện áp và dòng điện cùng tần...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BỘ NGUỒN CẤP ĐIỆN LIÊN TỤC UPS, PHẦN CHỈNH LƯU

§å ¸n m«n häc: §iÖn tö c«ng suÊt §Ò bµi: ThiÕt kÕ bé nguån cÊp ®iÖn liªn tôc UPS, phÇn chØnh lu víi c¸c tham sè sau: - §iÖn ¸p nguån: 220 VAC+10%,-10%, 50Hz. - C«ng suÊt: 15KVA. - §iÖn ¸p ra: 220 VAC+/-1%. - ¾c quy: axist lo¹i kÝn, thêi gian lu ®iÖn 10 phót.
Ch¬ng 1: Tæng quan vÒ bé nguån liªn tôc UPS (uninterruptible power system) I. Giíi thiÖu chung vÒ UPS 1.1 Cung cÊp n¨ng lîng ®iÖn cho nh÷ng t¶i nh¹y c¶m 1. Sù cè nguån n¨ng lîng ®iÖn Sù cè trong c¸c nguån n¨ng lîng ®iÖn cã thÓ xÈy ra trong qu¸ tr×nh l¾p ®Æt trang thiÕt bÞ hoÆc ë ®Çu vµo hÖ thèng (qu¸ t¶i, nhiÔu, mÊt c©n b»ng pha, sÊm sÐt, …). Nh÷ng sù cè nµy cã thÓ g©y ra nh÷ng hËu qu¶ kh¸c nhau. VÒ mÆt lý thuyÕt: HÖ thèng ph©n phèi n¨ng lîng ®iÖn t¹o ra mét ®iÖn ¸p h×nh sin v¬i biªn ®é vµ tÇn sè thÝch hîp ®Ó cung cÊp cho thiÕt bÞ ®iÖn (400V-50Hz ch¼ng h¹n). Trong thùc tª, nh÷ng sãng h×nh sin ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn cïng tÇn sè bÞ ¶nh hëng trong ph¹m vi kh¸c nhau bëi nh÷ng sù cè cã thÓ xuÊt hiÖn trong hÖ thèng. §èi víi hÖ thèng cung cÊp ®iÖn: Cã thÓ bÞ sù cè hoÆc gi¸n ®o¹n cung cÊp ®iÖn v×:  HiÖn tîng nhiÔm ®iÖn ë bÇu khÝ quyÓn (thêng kh«ng tr¸nh khái). §iÒu nµy cã thÓ ¶nh hëng ®Õn ®êng d©y ngoµi trêi hoÆc c¸p ch«n, ch¼ng h¹n: - SÊm sÐt lµm ®iÖn ¸p t¨ng ®ét ngét trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn - S¬ng gi¸ cã thÓ lµm cho ®êng d©y bÞ ®øt  Nh÷ng hiÖn tîng ngÉu nhiªn, ch¼ng h¹n: - Cµnh c©y r¬i g©y g¾n m¹ch hoÆc ®øt d©y - §øt c¸p do ®µo ®Êt - Sù h háng trong hÖ thèng cung cÊp Nh÷ng thiÕt bÞ dïng ®iÖn cã thÓ ¶nh hëng ®Õn hÖ thèng cung cÊp  L¨p ®Æt c«ng nghiÖp, ch¼ng h¹n: - §éng c¬ g©y ra ®iÖn ¸p r¬i vµ nhiÔm RF trong qu¸ tr×nh khëi ®éng.
- Nh÷ng thiÕt bÞ g©y « nhiÔm: lß luyÖn kim, m¸y hµn, … g©y ra ®iÖn ¸p r¬i vµ nhiÔm RF  Nh÷ng hÖ thèng ®iÖn tö c«ng suÊt cao  Thang m¸y, ®Ìn huúnh quang Nh÷ng sù cè ¶nh hëng ®Õn viÖc cung cÊp n¨ng lîng ®iÖn cho thiÕt bÞ cã thÓ ph©n thµnh c¸c lo¹i sau:  LÖch ®iÖn ¸p  Ngõng ho¹t ®éng  T¨ng ®ét ngét ®iÖn ¸p  Thay ®æi tÇn sè  XuÊt hiÖn sãng hµi  NhiÔu tÇn sè cao… Sù cè cã thÓ g©y ra nh÷ng hËu qu¶ nghiªm träng, ®Æc biÖt lµ lµm gi¸n ®o¹n viÖc cung cÊp ®iÖn, nhÊt lµ hÖ thèng d÷ liÖu cña m¸y tÝnh. 1.2 Gi¶i ph¸p dïng UPS §iÒu cÇn chó ý tríc hÕt cña nh÷ng sù cè vµ hËu qu¶ cña nã vÒ ph¬ng diÖn:  An toµn cho con ngêi  An toµn cho thiÕt bÞ, nhµ xëng  Môc tiªu vËn hµnh kinh tÕ Tõ ®ã ph¶i t×m c¸ch lo¹i chóng ra. Cã nhiÒu gi¶i ph¸p kü thuËt kh¸c nhau cho vÊn ®Ò nµy, nh÷ng gi¶i ph¸p nµy ®îc so s¸nh trªn c¬ së cña hai tiªu chuÈn sau ®Ó ®¸nh gi¸:  Liªn tôc cung cÊp ®iÖn  ChÊt lîng cung cÊp ®iÖn 1.3 Nh÷ng chøc n¨ng cña UPS Ho¹t ®éng nh mét giao diÖn gi÷a hÖ thèng cung cÊp ®iÖn vµ nh÷ng t¶i nh¹y c¶m. UPS cung cÊp cho t¶i mét n¨ng lîng ®iÖn liªn tôc, chÊt lîng cao, kh«ng phô thuéc mäi t×nh tr¹ng cña hÖ thèng cung cÊp. UPS t¹o ra mét ®iÖn ¸p cung cÊp tin cËy  Kh«ng bÞ ¶nh hëng cña nh÷ng sù cè cña hÖ thèng cung cÊp, ®Æc biÖt khi hÖ thèng cung cÊp ngõng ho¹t ®éng.
 Ph¹m vi sai sè cho phÐp tuú theo yªu cÇu cña nh÷ng thiÕt bÞ ®iÖn tõ nh¹y c¶m (ch¼ng h¹n: GALAXY-sai sè cho phÐp cña biªn ®é  0,5 %, tÇn sè  1 %) UPS cã thÓ cung cÊp ®iÖn ¸p tin cËy, ®éc lËp vµ liªn tôc th«ng qua c¸c kh©u trung gian: Acquy vµ chuyÓn m¹ch tÜnh. II. øng dông cña UPS trong thùc tÕ HiÖn nay nhu cÇu øng dông UPS trong c¸c lÜnh vùc tin häc, viÔn th«ng, ng©n hµng lµ rÊt lín. Sè lîng UPS ®îc sö dông gÇn b»ng 1/3 sè lîng m¸y tÝnh ®ang ®îc sö dông. Cã thÓ lÊy mét vµi vÝ dô vÒ c¸c thiÕt bÞ sö dông UPS, ®ã lµ nh÷ng m¸y tÝnh, viÖc truyÒn d÷ liÖu vµ toµn bé thiÕt bÞ ë mét tr¹ng th¸i nµo ®ã lµ rÊt quan träng vµ kh«ng cho phÐp ®îc mÊt ®iÖn. UPS ®îc sö dông trong ngµnh hµng kh«ng ®Ó ®¶m b¶o sù th¾p s¸ng liªu tôc cña ®êng b¨ng s©n bay Nãi tãm l¹i UPS lµ mét nguån ®iÖn dù phßng nã cã mÆt ë mäi chç mäi n¬i, nh÷ng n¬i ®ßi hái cao vÒ yªu cÇu cÊp ®iÖn liªn tôc. Ch¬ng II: tÝnh to¸n vµ lùa chän bé ¾c quy cho nguån UPS I. Giíi thiÒu chung vÒ ¾c quy. II. TÝnh to¸n vµ lùa chän cho ¾c quy. C¨n cø vµo ®Çu ra cña bé chØnh lu ®éc lËp nguån dßng ®iÖn, ta cã thÓ chän ®îc ®iÖn ¸p ®Çu vµo ®Æt lªn ¾cquy. D¹ng ®iÖn ¸p ra cña bé nghÞch lu ®éc lËp nguån dßng ®iÖn cã d¹ng: Ta cã: 1 4 / 3 Ed 2 2 2 / 3 Ed 2 U= E= ( ) d =0,47Ed ( ) d  2  2  3 2 3 3 0 0 / Víi U=220V=> Ed=220/0,47=468V.
NÕu sö dông mét nguån lín 468V cã mét u ®iÓm lµ dßng tiªu thô sÏ nhá nhng kÝch thíc cña bé chØnh lu sÏ lµ rÊt lín, cång kÒnh. §Ó kh¾c phôc ®iÒu nµy ta chØ sö dông mét nguån ¸p trung b×nh Ed=120VDC ®Ó cung cÊp cho ¨cquy vµ chØnh lu. Sau khi qua bé chØnh lu sÏ sö dông mét m¸y biÕn ¸p ®Ó n©ng ®iÖn ¸p lªn 220V xoay chiÒu phï hîp víi t¶i. ¾cquy ®îc chän lµ lo¹i ¨cquy 12. Nh vËy ta cÇn m¾c 120/12=10 ¾c quy m¾c nèi tiÕp nhau.  T×nh to¸n dung l¬ng cña ¾c quy. Víi yªu cÇu vÒ c«ng suÊt cña UPS lµ 15KVA, U=220V ta cÇn sö dông m¸y biÕn ¸p. NÕu coi hiÖu suÊt cña m¸y biÕn ¸p lµ 95% th× hiÖu suÊt phÝa s¬ cÊp cña m¸y biÕn ¸p nghÞch lu lµ: 15  15.8 (KVA) SnghÞch lu= 0.95 Do tæn hao cña c¸c van c«ng suÊt cña bé biÕn ®æi lµ kh«ng ®¸ng kÓ do ®ã ta cã thÓ coi c«ng suÊt ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña bé nghÞch lu lµ nh nhau. Dßng ®iÖn cÇn thiÕt ®Ó l¹p cho ¾c quy lµ: 15800  131(A) Id= 120 Th«ng thêng khi chän ¨cquy ph¶i chän dung lîng lín h¬n 2 lÇn dung lîng ®Þnh møc. VËy ®Ó ®¶m b¶o cho ¨cquy kh«ng bÞ háng ta cÇn chän dung lîng cña ¾cquy lµ 262A.h Do trong bé ¾c quy cã néi trë trong do ®ã ®iÖn ¸p ®Çu ra cña bé chØnh lu ®îc tÝnh nh sau: Ucl=Ud+Ut Trong ®ã: Ucl: ®iÖn ¸p ®Çu ra bé chØnh lu. Ud: ®iÖn ¸p ®Æt trªn hai ®Çu ¾c quy. Ud=120VDC Ut: ®iÖn ¸p tæn hao do néi trë cña ¾c quy. Víi lo¹i ¨cquy 12V ta tra ®îc néi trë trong cña ¨cquy lµ r=0,09  . VËy néi trë trong cña bé ¨cquy lµ R=0,09*12=1,08  §iÖn ¸p ®Çu ra cña bé chØnh lu lµ:
Ucl=120+131.1,08=262VDC. III. Ph¬ng ph¸p n¹p ¨c quy vµ ph¬ng thøc ®iÒu khiÓn n¹p. 1. Ph¬ng ph¸p n¹p cho ¾c quy. Cã ba ph¬ng ph¸p n¹p ¾c qui lµ + Ph¬ng ph¸p dßng ®iÖn. + Ph¬ng ph¸p ®iÖn ¸p. + Ph¬ng ph¸p dßng ¸p. a) Ph¬ng ph¸p n¹p ¾c qui víi dßng ®iÖn kh«ng ®æi. §©y lµ ph¬ng ph¸p n¹p cho phÐp chän ®îc dßng n¹p thÝch hîp víi mçi lo¹i ¾c qui, b¶o ®¶m cho ¾c qui ®îc no. §©y lµ ph¬ng ph¸p sö dông trong c¸c xëng b¶o dìng söa ch÷a ®Ó n¹p ®iÖn cho ¾c qui hoÆc n¹p sö ch÷a cho c¸c ¾c qui bÞ Sunfat ho¸. Víi ph¬ng ph¸p nµy ¾c qui ®îc m¾c nèi tiÕp nhau Nhîc ®iÓm cña ph¬ng ph¸p n¹p víi dßng ®iÖn kh«ng ®æi lµ thêi gian n¹p kÐo dµi vµ yªu cÇu c¸c ¾c qui ®a vµo n¹p cã cïng dung lîng ®Þnh møc. §Ó kh¾c phôc nhîc ®iÓm thêi gian n¹p kÐo dµi, ngêi ta sö dông ph¬ng ph¸p n¹p víi dßng ®iÖn n¹p thay ®æi hai hay nhiÒu nÊc b) Ph¬ng ph¸p n¹p víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi. Ph¬ng ph¸p nµy yªu cÇu c¸c ¾c qui ®îc m¾c song song víi nguån n¹p. HiÖu ®iÖn thÕ cña nguån n¹p kh«ng ®æi. Ph¬ng ph¸p n¹p víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi cã thêi gian n¹p ng¾n, dßng n¹p tù ®éng gi¶m theo thêi gian.Tuy nhiªn dïng ph¬ng ph¸p nµy ¾c qui kh«ng ®îc n¹p no. V× vËy n¹p víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi chØ lµ ph¬ng ph¸p n¹p bæ xung cho ¾c qui trong qu¸ tr×nh sö dông. c) Ph¬ng ph¸p n¹p dßng ¸p. §©y lµ ph¬ng ph¸p tæng hîp cña hai ph¬ng ph¸p trªn. Nã tËn dông ®îc nh÷ng u ®iÓm cña mçi ph¬ng ph¸p. §èi víi ¾c qui axit: §Ó b¶o ®¶m thêi gian n¹p còng nh hiÖu suÊt n¹p th× ta tiÕn hµnh n¹p theo hai giai ®o¹n.  Giai ®o¹n 1: n¹p víi dßng ®iÖn kh«ng ®æi cho tíi khi dung lîng ¾cquy b»ng 95% dung lîng ®Þnh møc.  Giai ®o¹n 2: n¹p víi ¸p kh«ng ®æi cho tíi khi ¾cquy no th× dõng. KÕt luËn :
V× ¾c qui lµ t¶i cã tÝnh chÊt dung kh¸ng kÌm theo søc ph¶n ®iÖn ®éng cho nªn khi ¾c qui ®ãi mµ ta n¹p theo ph¬ng ph¸p ®iÖn ¸p th× dßng ®iÖn trong ¾c qui sÏ tù ®éng d©ng nªn kh«ng kiÓm so¸t ®îc sÏ lµm s«i ¾c qui dÉn ®Õn háng hãc nhanh chãng. V× vËy trong vïng n¹p chÝnh ta ph¶i t×m c¸ch æn ®Þnh dßng n¹p cho ¾c qui. Khi dung lîng cña ¾c qui d©ng lªn ®Õn 90% lóc ®ã nÕu ta cø tiÕp tôc gi÷ æn ®Þnh dßng n¹p th× ¾c qui sÏ s«i vµ lµm c¹n níc. Do ®ã ®Õn giai ®o¹n nµy ta l¹i ph¶i chuyÓn chÕ ®é n¹p ¾c qui sang chÕ ®é æn ¸p. ChÕ ®é æn ¸p ®îc gi÷ cho ®Õn khi ¾c qui ®· thùc sù no. Khi ®iÖn ¸p trªn c¸c b¶n cùc cuÈ ¾c qui b»ng víi ®iÖn ¸p n¹p th× lóc ®ã dßng n¹p sÏ tù ®éng gi¶m vÒ kh«ng, kÕt thóc qu¸ tr×nh n¹p. 2. Ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn n¹p ¨cquy S¬ ®å khèi cña m¹ch ®iÒu khiÓn n¹p ¨cquy theo hai giai ®o¹n U®Æt §K B§ Z t¶i
Ch¬ng III: tÝnh to¸n vµ lùa chän m¹ch chØnh lu I. ChØnh lu ®iÒu khiÓn ®èi xøng s¬ ®å cÇu 3 pha 1. S¬ ®å nguyªn lý S¬ ®å gåm 6 Tiristor ®îc chia lµm hai nhãm: - Nhãm Katot chung : T1, T3, T5 - Nhãm Anot chung : T2, T4, T6 Gãc më  ® îc tÝnh tõ giao ®iÓm cña c¸c nöa h×nh sin Gi¸ trÞ trung b×nh cña ®iÖn ¸p trªn t¶i 5  6 6 3 6U 2 Ud  2 U 2 sin  d   cos   2    6 Tõ c«ng thøc trªn ta thÊy khi U d  262 VDC , chän gãc pha ®Çu   450 125. 125.3,14 VËy U 2   75,57 (V)  3 6. cos  3 6. cos 45 Nh vËy ta ph¶i sö dông m¸y biÕn ¸p ®Ó h¹ ®iÖn ¸p tõ 380V xuèng 76V.
Gi¸ trÞ trung b×nh cña dßng ch¹y qua 1 Tiristor lµ: Id max ITBV max   43,66A 3 Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ngîc mµ Tiristor ph¶i chÞu  Ung max  6U2  Ud max  1,05Ud max  275V 3 C«ng suÊt biÕn ¸p   Ud max Id max  .262.131.103  35,94kVA Sba  3 3 NhËn xÐt : Víi s¬ ®å chØnh lu cÇu 3 pha cã ®iÒu khiÓn th× ®iÖn ¸p ra Ud Ýt ®Ëp m¹ch ( trong mét chu k× ®Ëp m¹ch 6 lÇn ) do ®ã vÊn ®Ò läc rÊt ®¬n gi¶n, ®iÖn ¸p ngîc lªn mçi van nhá, c«ng suÊt biÕn ¸p nhá nhng m¹ch phøc t¹p nhiÒu kªnh ®iÒu khiÓn. 2. §êng ®Æc tÝnh biÓu diÔn
II. ChØnh lu cÇu 3 pha b¸n ®iÒu khiÓn 1. S¬ ®å nguyªn lý Trong s¬ ®å nµy sö dông 3 Tiristor ë nhãm Katot chung vµ 3 Diot ë nhãm Anot chung. Gi¸ trÞ trung b×nh cña ®iÖn ¸p trªn t¶i U U U d d1 d2 Trong ®ã : Ud1 lµ thµnh phÇn ®iÖn ¸p do nhãm Katot chung t¹o nªn Ud2 lµ thµnh phÇn ®iÖn ¸p do nhãm Anot chung t¹o nªn 11   6 3 3 6U 2 U d1  2 U 2 sin d   cos   2 2 7  6 11   6 3 3 6U 2 U d2  2 U 2 sin d    2 2 7  6
3 6U 2 Ud  (1  cos  ) VËy 2 Tõ c«ng thøc trªn ta thÊy khi U d  262 VDC , chän gãc pha ®Çu lµ   450 262.2 262.2.3,14 VËy U 2    131(V) 3 6.(cos   1) 3 6.(cos 45  1) Nh vËy ta còng ph¶i sö dông m¸y biÕn ¸p ®Ó h¹ ®iÖn ¸p líi tõ 380V xuèng 131V Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ngîc mµ Tiristor ph¶i chÞu  Ung max  6U2  Ud max  1,05Ud max  275V 3 Gi¸ trÞ trung b×nh cña dßng ch¶y trong Tiristor vµ §ièt Id max ITBV max  Idiot max   43,66A 3 C«ng suÊt biÕn ¸p   U d max Id max  .262.131.10 3  35,94kVA Sba  3 3 NhËn xÐt : Tuy ®iÖn ¸p chØnh lu chøa nhiÒu sãng hµi nhng chØnh lu cÇu 3 pha kh«ng ®èi xøng cã qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh ®¬n gi¶n , kÝch thíc gän nhÑ h¬n. 2. §êng ®Æc tÝnh biÓu diÔn
III. ChØnh lu ®iÒu khiÓn cÇu mét pha kh«ng ®èi xøng 1. S¬ ®å nguyªn lý Trong s¬ ®å nµy, gãc dÉn dßng ch¶y cña Tiristor vµ cña ®ièt kh«ng b»ng nhau. D     Gãc dÉn cña ®ièt lµ : T     Gãc dÉn cña Tiristor lµ : Gi¸ trÞ trung b×nh cña ® iÖn ¸p t¶i 1 2U 2 U d   2 U 2 sin  d   (1  cos  )   2 2U 2 U d max   U d max .84 U2    139 V Do ®ã 22 22 Gi¸ trÞ trung b×nh cña dßng t¶i Ud Id  Zt Dßng qua Tiristor 1  IT  I d d  I d  2  2
Dßng qua §ièt 1   ID  I d d  Id  2  2 Gi¸ trÞ hiÖu dông cña dßng ch¹y qua s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p 1 2  I2  I d d  I d 1     NhËn xÐt : S¬ ®å chØnh lu ®iÒu khiÓn 1 pha kh«ng ®èi xøng cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, gän nhÑ , dÔ ®iÒu khiÓn , tiÕt kiÖm van . ThÝch hîp cho c¸c m¸y cã c«ng suÊt nhá vµ võa. 2. §êng ®Æc tÝnh biÓu diÔn
KÕt luËn : Qua ph©n tÝch 3 ph¬ng ¸n trªn ta nhËn thÊy, ph¬ng ph¸p chØnh lu 1 pha cã u ®iÓm lµ gän nhÑ, tiÕt kiÖm ®îc linh kiÖn, van tuy nhiªn chÊt lîng ®iÖn ¸p chØnh lu kh«ng cao b»ng s¬ ®å chØnh lu cÇu 3 pha. Do yªu cÇu cña ®Çu bµi lµ thiÕt kÕ nguån ®iÖn liªn tôc víi chÊt lîng ®iÖn ¸p cao do ®ã ta quyÕt ®Þnh chän s¬ ®å chØnh lu cÇu 3 pha. Trong 2 ph¬ng ¸n chØnh lu cÇu 3 pha ta chän ph¬ng ¸n chØnh lu cÇu 3 pha kh«ng ®èi xøng víi nh÷ng u ®iÓm sau:  Sö dông 3 van thyristor, 3 ®ièt, tiÕt kiÖm h¬n nªn gi¶m gi¸ thµnh cho bé biÕn ®æi.  S¬ ®å ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n.  §Çu ra cña bé biÕn ®æi kh«ng cã yªu cÇu cao vÒ mÆt sãng hµi. Ch¬ng 4 : nguyªn lý ®iÒu khiÓn vµ mét sè kh©u ®iÒu khiÓn I. Nguyªn lý thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn. §iÒu khiÓn thyristor trong s¬ ®å chØnh lu hiÖn nay thêng gÆp lµ ®iÒu khiÓn theo nguyªn t¾c th¼ng ®øng tuyÕn tÝnh. Néi dung cña nguyªn t¾c nµy cã thÓ m« t¶ theo gi¶n ®å h×nh díi ®©y: Khi ®iÖn ¸p xoay chiÒu h×nh sin ®Æt vµo anod cña thyristor, ®Ó cã thÓ ®iÒu khiÓn ®îc gãc më  cña thyristor trong vïng ®iÖn ¸p+anod, ta cÇn t¹o mét ®iÖn ¸p tùa d¹ng tam
gi¸c, ta thêng gäi lµ ®iÖn ¸p tùa hay ®iÖn ¸p r¨ng ca Urc. Nh vËy ®iÖn ¸p tùa cÇn cã trong vïng ®iÖn ¸p d¬ng anod. Dïng mét ®iÖn ¸p mét chiÒu U®k so s¸nh víi ®iÖn ¸p tùa. T¹i thêi ®iÓm (t1,t4) ®iÖn ¸p tùa b»n ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn (Urc=U®k), trong vïng ®iÖn ¸p d¬ng anod, th× ph¸t xung ®iÒu khiÓn X®k. Thyristor ®îc më t¹i thêi ®iÓm cã xung ®iÒu khiÓn (t1,t4) cho tíi cuèi b¸n kú (hoÆc tíi khi dßng ®iÖn b»ng 0). II. S¬ ®å khèi m¹ch ®iÒu khiÓn §Ó thùc hiÖn ®îc ý ®å ®· nªu trong phÇn nguyªn lý ®iÒu khiÓn ë trªn, m¹ch ®iÒu khiÓn bao gåm ba kh©u c¬ b¶n trªn h×nh vÏ sau: NhiÖn vô cña c¸c kh©u trong s¬ ®å ®iÒu khiÓn. Kh©u ®ång pha cã nhiÖn vô t¹o ®iÖn ¸p tùa Urc (thêng gÆp lµ ®iÖn ¸p d¹ng r¨ng ca tuyÕn tÝnh) trïng pha víi ®iÖn ¸p anod cña thyristor. Kh©u so s¸nh cã nhiÖn vô so s¸nh gi÷a ®iÖn ¸p tùa víi ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn U®k, t×m thêi ®iÓm hai ®iÖn ¸p nµy b»ng nhau (U®k=Urc). T¹i thêi ®iÓm hai ®iÖn ¸p nµy b»ng nhau, th× ph¸t xung ë ®Çu ra ®Ó göi sang tÇng khuyÕch ®¹i. Kh©u t¹o xung cã nhiÖn vô t¹o xung phï hîp ®Ó më thyristor. Xung ®Ó më Thyristor cã yªu cÇu:  Sên tríc dèc th¼ng ®øng  §ñ ®é réng víi ®é réng xung lín h¬n thêi gian më cña thyristor  §ñ c«ng suÊt  C¸ch ly m¹ch ®iÒu khiÓn víi m¹ch lùc III. ThiÕt kÕ s¬ ®å nguyªn lý. HiÖn nay m¹ch ®iÒu khiÓn chØnh lu thêng ®îc thiÕt kÕ theo nguyªn t¾c th¼ng ®øng tuyÕn tÝnh nh giíi thiÖu trªn. Theo nhiÖm vô cña c¸c kh©u nh ®· giíi thiÖu, tiÕn hµnh thiÕt kÕ, tÝnh chän c¸c kh©u c¬ b¶n cña ba khèi trªn. 1. Kh©u ®ång pha t¹o ®iÖn ¸p tùa
-E -E R2 R2 B D2 A R1 Tr C R1 A Ura U2 C U1 C D Ur U1 U2 D (1.a) (1.b) S¬ ®å h×nh (1.a) lµ s¬ ®å ®¬n gi¶n, dÔ thùc hiÖn, víi sè linh kiÖn Ýt nhng chÊt lîng ®iÖn ¸p tùa kh«ng tèt. §é dµi cña phÇn biÕn thiªn tuyÕn tÝnh cña ®iÖn ¸p tùa kh«ng phñ hÕt 1800. Do vËy, gãc më van lín nhÊt bÞ giíi h¹n. Hay nãi c¸ch kh¸c, nÕu theo s¬ ®å nµy ®iÖn ¸p t¶i kh«ng ®iÒu khiÓn ®îc tõ 0 tíi cùc ®¹i mµ tõ mét trÞ sè nµo ®ã ®Õn cùc ®¹i. §Ó kh¾c phôc nhîc ®iÓm vÒ d¶i ®iÒu chØnh ë s¬ ®å h×nh (1.a) ngêi ta sö dông s¬ ®å tao ®iÖn ¸p tùa b»ng s¬ ®å h×nh (1.b). Theo s¬ ®å nµy, ®iÖn ¸p tùa cã phÇn biÕn thiªn tuyÕn tÝnh phñ hÕt nöa chu kú ®iÖn ¸p. Do vËy khi cÇn ®iÒu khiÓn ®iÖn ¸p tõ 0 tíi cùc ®¹i lµ hoµn toµn cã thÓ ®¸p øng ®îc. Ngµy nay víi sù ra ®êi cña c¸c linh kiÖn ghÐp quang, chóng ta cã thÓ sö dông s¬ ®å t¹o ®iÖn ¸p tùa b»ng bé ghÐp quang nh h×nh (1.c) díi ®©y. Nguyªn lý vµ chÊt lîng ®iÖn ¸p tùa cña hai s¬ ®å h×nh (1.b) vµ (1.c) t¬ng ®èi gièng nhau. ¦u ®iÓm cña s¬ ®å h×nh (1.c) ë chç kh«ng cÇn biÕn ¸p ®ång pha , do ®ã cã thÓ ®¬n gi¶n h¬n trong viÖc chÕ t¹o vµ l¾p ®Æt. +E R1 R2 G HEP QUANG D Ura Uv C (1.c) C¸c s¬ ®å trªn ®Òu cã chung nhîc ®iÓm lµ viÖc më, kho¸ c¸c Tranzitor trong vïng ®iÖn ¸p l©n cËn 0 lµ thiÕu chÝnh x¸c lµm cho viÖc n¹p, x¶ tô trong vïng ®iÖn ¸p líi gÇn 0 kh«ng ®îc nh ý muèn. Ngµy nay c¸c vi m¹ch ®îc chÕ t¹o ngµy cµng nhiÒu, chÊt lîng ngµy cµng cao, kÝch thíc ngµy cµng gän, øng dông c¸c vi m¹ch vµo thiÕt kÕ m¹ch ®ång pha cã thÓ cho ta chÊt
lîng ®iÖn ¸p tùa tèt. Trªn s¬ ®å h×nh (1.d) m« t¶ s¬ ®å t¹o ®iÖn ¸p tùa dïng khuyÕch ®¹i thuËt to¸n (K§TT). Tr R2 C1 A R1 B D1 R3 C A1 A2 U1 Ur (1.d) 2. Kh©u so s¸nh §Ó x¸c ®Þnh ®îc thêi ®iÓm cÇn më Tiristo chóng ta cÇn so s¸nh hai tÝn hiÖu U®k vµ Urc. ViÖc so s¸nh c¸c tÝn hiÖu ®ã cã thÓ ®îc thùc hiÖn b»ng Tranzitor (Tr) nh trªn h×nh (2.a). T¹i thêi ®iÓm U®k = Urc, ®Çu vµo Tr lËt tr¹ng th¸i tõ kho¸ sang më (hay ngîc l¹i tõ më sang kho¸), lµm cho ®iÖn ¸p ra còng bÞ lËt tr¹ng th¸i, t¹i ®ã chóng ta ®¸nh dÊu ®îc thêi ®iÓm cÇn më Tiristo. -E R3 Tr R1 Ura Urc R2 Udk a. Víi møc ®é më b·o hoµ cña Tr phô thuéc vµo hiÖu U®k  Urc = Ub, hiÖu nµy cã mét vïng ®iÖn ¸p nhá hµng mV, lµm cho Tr kh«ng lµm viÖc ë chÕ ®é ®ãng c¾t nh ta mong muèn, do ®ã nhiÒu khi lµm thêi ®iÓm më Tiristo bÞ lÖch kh¸ xa so víi ®iÓm cÇn më t¹i U®k = Urc. K§TT cã hÖ sè khuyÕch ®¹i v« cïng lín, chØ cÇn mét tÝn hiÖu rÊt nhá (cì V) ë ®Çu vµo, ®Çu ra ®· cã ®iÖn ¸p nguån nu«i, nªn viÖc øng dông K§TT lµm kh©u so s¸nh lµ hîp lý. C¸c s¬ ®å so s¸nh dïng K§TT trªn h×nh (2.b) vµ 2.c) rÊt thêng gÆp trong c¸c s¬ ®å m¹ch hiÖn nay. ¦u ®iÓm h¬n h¼n cña c¸c s¬ ®å nµy lµ cã thÓ ph¸t xung ®iÒu khiÓn chÝnh x¸c t¹i U®k = Urc.