Đồ án môn học Mạch điện tử: Thiết kế mạch điều khiển chỉnh lưu cầu 1 pha

ồ

ạ

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

Ệ Ử

ọ ệ ử Đ án môn h c m ch đi n t Ạ Ồ Đ ÁN M CH ĐI N T

ụ I. M c tiêu

ụ 1.1 M c tiêu chung:

ắ ượ ế ế ạ ệ ử ứ ụ Sinh viên n m đ c quy trình thi t k m ch đi n t ng d ng.

ỹ ế ế ệ ử ạ ệ Sinh viên rèn luy n k năng phân tích, thi t k , thi công m ch đi n t .

ụ 1.2 M c tiêu c th ụ ể:

ạ ộ ứ ữ ủ ế ạ ắ ộ Ki n th c: n m v ng nguyên lý ho t đ ng c a m ch dao đ ng

ỹ ế ế ạ ề ạ ằ ầ ỏ t k m ch, mô ph ng m ch b ng các ph n mi m mô

ầ ứ ự ạ ỏ K năng: phân tích và thi ph ng, xây d ng m ch ph n c ng.

ầ ộ ớ ờ ồ ờ ộ , hoàn thành các ph n đ án đúng gi , có thái đ tích

ủ ộ ệ ầ Thái đ : lên l p đúng gi ợ ự c c ch đ ng và tinh th n h p tác khi làm vi c nhóm.

ồ ộ ế ế ạ ư ầ ề ể ỉ “Thi t k m ch đi u khi n ch nh l u c u 1 pha” II. N i dung đ án:

ủ ồ ự ế ế ả ạ ả ẩ ồ S n ph m c a đ án bao g m b n thuy t minh và m ch th c t .

ế ầ ả ồ B n thuy t minh g m các ph n sau:

ươ ạ ộ ủ ạ Ch ng I: Nguyên lý ho t đ ng c a m ch

ươ ế ế ạ ạ ỏ Ch ng II: Thi t k m ch nguyên lý và mô ph ng m ch.

ươ ệ ử ụ ạ ọ Ch ng III: Tính ch n linh ki n s d ng trong m ch.

ươ ế ạ ạ Ch ng IV: Ch t o m ch th c t ự ế .

ệ ả III. Tài li u tham kh o

ệ ử ả ạ ố [1] Bài gi ng m ch đi n t TS.Lê Qu c Huy.

ệ ử ấ ả ấ ầ ọ ị công su t – Tr n Văn Th nh (Nhà xu t b n Khoa h c và K ỹ

ậ [2] Giáo trình Đi n t thu t 2009).

Đà Nẵng, ngày….tháng….năm 2015

ướ ẫ Giáo viên h ng d n

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ầ Tr n Thái Anh Âu

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ạ ộ ự

ồ

ồ ể

ệ ử ọ Đ án môn h c m ch đi n t ệ Ki m tra ti n đ th c hi n đ án c a sinh viên

ủ ế

:

Ụ

M C L C

M Đ UỞ Ầ

ệ

ồ

ượ

ế

ọ

ị

ộ Đi n năng là m t ngu n năng l

ờ ng chi m v trí quan tr ng trong đ i

ả

ấ

ượ

ư

ầ

ượ

ệ

ề

ố s ng s n su t. Năng l

ng này h u nh là năng l

ng đi n xoay chi u. Trong

ượ

ệ

ề

ầ

ộ

ọ

khi đó năng l

ư ng đi u m t chi u không kém ph n quan tr ng nh :

ơ ệ

ề

ệ

ộ

ộ + Truy n đi n cho đ ng c đi n m t chi u

ệ ử ạ

ấ

ạ

+ Cung c p cho các m ch đi n t

, s c acquy.

ế

ậ

ầ

ổ

ượ

ệ

ề

Vì v y, c n bi n đ i năng l

ng đi n xoay chi u thành năng l

ượ ng

ể

ệ

ộ

ượ

ộ ỉ

ư

ề

ề đi n m t chi u, đ làm đ

c đi u này, ta dùng các b ch nh l u.

ư

ế

ệ

ề

ệ

ổ

ộ

ỉ

ề Ch nh l u là bi n đ i đi n áp xoay chi u thành đi n áp m t chi u,

ệ

ề

ế

ệ

ổ

ộ

ả

ề nghĩa là bi n đ i dòng đi n xoay chi u thành dòng đi n m t chi u trên t

i. S

ự

ế

ượ

ự

ệ

ờ

ế ị

ệ

ẫ

ỉ

ổ bi n đ i đó đ

c th c hi n nh các thi

t b bán d n. Ch cho dòng đi n đi qua

ấ ị

ư

ề

ộ

theo m t chi u nh t đ nh nh : Diod, Tiristor…

ư

ạ

ỉ

Có 2 lo i ch nh l u:

ổ ượ

ư

ề

ỉ

ệ

ả

ể + Ch nh l u không đi u khi n (Diod): Không thay đ i đ

c đi n áp trên t

i.

ổ ượ

ư

ề

ỉ

ệ

ả

ể + Ch nh l u có đi u khi n (Tiristor): Thay đ i đ

c đi n áp trên t

i.

Ở

ề ộ ỉ

ư ầ

ề

ể

ộ

ỉ

đây, ta ch xét v b ch nh l u c u m t pha có đi u khi n.

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ệ ử

ạ

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

Ứ Ạ Ộ Ụ Ủ Ạ NG D NG VÀ NGUYÊN LÝ HO T Đ NG C A M CH

Ứ Ư Ầ Ụ Ủ Ạ Ề Ể Ỉ NG D NG C A M CH ĐI U KHI N CH NH L U C U 1 PHA.

ầ ủ ể ề ạ Yêu c u c a m ch đi u khi n.

ộ ế

ề

ể

ạ

ấ

ổ

ọ M ch đi u khi n là khâu r t quan tr ng trong b bi n đ i thyristor vì nó

ủ ạ

ế ị

ấ ượ

ệ

ọ

ộ

đóng vai trò ch đ o quan tr ng trong vi c quy t đ nh ch t l

ng và đ tin

ổ

ậ ủ ộ ế c y c a b bi n đ i.

ầ ủ

ể

ế

ạ

ắ

ề Yêu c u c a m ch đi u khi n có th tóm t

ể t trong 6 đi m chính sau:

ộ ộ ề ể Đ r ng xung đi u khi n

ộ ớ ề ể Đ l n xung đi u khi n

ề ộ ố ủ ầ Yêu c u v đ d c c a răng

ự ố ứ ủ ề ể S đ i x ng c a xung trong các kênh đi u khi n

ậ ầ ề ộ Yêu c u v đ tin c y:

ở

ỏ ể

ề

ể

ả

ự

ệ Đi n tr

kênh đi u khi n ph i nh đ Thyristor không t

ở m khi

ụ

ể

ề

ộ

ệ ộ

dòng rò tăng. Xung đi u khi n ít ph thu c vào giao đ ng nhi

ộ t đ , dao đ ng

ử ượ

ệ

ầ

ề ả ứ

ầ

ở

ồ đi n áp ngu n. C n kh đ

ể c nhi u c m ng đ tránh m nh m.

ề ắ ậ ầ Yêu c u v l p ráp và v n hành:

ế ị ế ễ ắ ề ỉ Thi t b thay th d l p ráp và đi u ch nh.

ệ ộ ậ ả ỗ ố M i kh i có kh năng làm vi c đ c l p cao.

ụ ủ ể ề ệ ạ Nhi m v c a m ch đi u khi n.

ụ ạ ề ể ạ ở ữ ể ệ M ch đi u khi n có nhi m v t o ra các xung ờ vào nh ng th i đi m mong

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ự ủ ộ ỉ ể ở ư ố ộ mu n đ m các van đ ng l c c a b ch nh l u.

ệ ử

ạ

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu ố ươ ng đ t trên an t

ỉ ở ệ ạ ặ ệ Thyristor ch m cho dòng đi n ch y qua khi có đi n áp d

ươ ự ụ ữ ề ể ặ và có xung áp d ng đ t vào c c đi u khi n không còn tác d ng gì n a.

ứ ủ ề ể ạ Ch c năng c a m ch đi u khi n:

ề ỉ ượ ử ề ể ạ ị + Đi u ch nh đ c v trí xung đi u khi n trong ph m vi n a chu k d ỳ ươ ng

ủ ệ ặ ủ c a đi n áp đ t trên anot – katot c a thyristor.

ượ ủ ề ộ ộ ệ ở ạ + T o ra đ c các xung đ đi u ki n m thyristor, đ r ng xung

ứ ộ ộ ể tx < 10µs. Bi u th c đ r ng xung:

ủ ệ Trong đó: Idt là dòng đi n duy trì c a thyristor.

ưở ủ ả ố ộ di/dt là t c đ tăng tr ng c a dòng t i.

ố ượ ầ ỉ ượ ặ ở ạ ượ ư ề ể Đ i t ề ng c n đi u ch nh đ c đ c tr ng b i đ i l . ng đi u khi n là góc

Ạ Ề Ể Ủ NGUYÊN LÝ CHUNG C A M CH ĐI U KHI N.

ề ể ể ề ạ ạ ạ M ch đi u khi n thyristor có th phân lo i theo nhi u cách. Song các m ch

ự ề ể ề ổ đi u khi n đ u d a theo nguyên lý thay đ i góc pha và theo đó ta có 2 nguyên lý

ế ứ ế ố ố kh ng ch ngang và kh ng ch đ ng.

ế ố ươ ổ ằ ạ ị Kh ng ch ngang là ph ể ng pháp t o góc thay đ i b ng cách d ch chuy n

ệ ươ ự ệ đi n áp sang hình sin theo ph ớ ng ngang so v i đi n áp t a.

ượ ủ ể ươ ụ ệ ạ ầ Nh c đi m c a ph ộ ng pháp này là góc ph thu c vào d ng đi n áp và t n s ố

ề ể ấ ộ ướ l ủ i, do đó đ chính xác c a góc đi u khi n th p.

ố ươ ổ ằ ể ệ ạ ị ế ứ Kh ng ch đ ng là ph ng pháp t o góc thay đ i b ng cách d ch chuy n đi n áp

ủ ạ ươ ứ ự ệ ẳ ớ ch đ o theo ph ng th ng đ ng so v i đi n áp t a.

ươ ể ộ ề ả ộ Ph ng pháp này có đ chính xác cao và kho ng đi u khi n r ng (0180

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ươ ề ể ế ẳ Có 2 ph ứ ng pháp đi u khi n th ng đ ng là: tuy n tính và arccos:

ệ ử

ạ

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

Ề

Ẳ

Ắ

Ể

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu Ế Ứ

 NGUYÊN T C ĐI U KHI N TH NG Đ NG TUY N TÍNH:

ắ

ườ

ệ

Theo nguyên t c này ng

i ta th

ng dùng hai đi n áp:

ộ ớ ủ ệ ệ ặ ồ ồ Đi n áp đ ng b U ộ s, đ ng b v i đi n áp đ t trên anod – catod c a thyristor, th ườ ng

ầ ả ủ ặ đ t vào đ u đ o c a khâu so sánh.

ệ ể ể ề ệ ộ ỉ ượ ề Đi n áp đi u khi n U ề đk, là đi n áp m t chi u , có th đi u ch nh đ ộ c biên đ .

ườ ả ủ ặ ầ Th ng đ t vào đ u không đ o c a khâu so sánh .

ế ầ

ủ

ệ

ậ

Do v y hi u đi n th đ u vào c a khâu so sánh là:

Ud = Uđk – Us

ậ ạ

ậ

t tr ng thái, ta nh n đ

ượ ườ c s

ố ng xu ng

Khi Us = Uđk thì khâu so sánh l

ủ

ệ

ầ

ườ

ố

ủ c a đi n áp đ u ra c a khâu so sánh. S

ộ n xu ng này thông qua đa hài m t

ề ổ

ề

ể

ạ

ị

ạ tr ng thái b n n đ nh t o ra xung đi u khi n.

Hình 1.1

ư ậ

ế

ằ

ổ

ỉ

ượ

Nh v y b ng cách làm bi n đ i U

ờ c th i

ể ề đk, ta có th đi u ch nh đ

ứ

ề

ệ

ể

ấ

ỉ

đi m xu t hi n xung ra, t c là đi u ch nh góc

α.

ệ

Gi a ữ α và Uđk có quan h sau:

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ồ

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ạ ọ Đ án môn h c m ch đi n t ấ ườ i ta l y U

Ng

ệ ử đk max = Us max

Ứ

Ắ

Ẳ

Ề

 NGUYÊN T C ĐI U KHI N TH NG Đ NG ARCCOS: Ể

ắ

ườ

ệ

Theo nguyên t c này ng

i ta dùng hai đi n áp:

AK = Um Sinωt c a thyristor m t góc

ệ ủ ộ ồ Đi n áp đ ng b U ộ s v ượ ướ t tr c U

Us = Um Cosωt.

ệ ể ể ề ệ ộ ỉ ượ ộ ề Đi n áp đi u khi n U ề đk là đi n áp m t chi u, có th đi u ch nh đ c biên đ theo

s vào c ng đ o và U

ề ươ ế ặ ả ổ ả ổ hai chi u d ng và âm. N u đ t U ủ đk vào c ng không đ o c a

khâu so sánh thì:

ẽ

ậ

ượ

ấ

ả

ộ

ở ầ

c m t xung r t m nh

ủ đ u ra c a khâu so

Khi Us = Uđk , ta s nh n đ

ậ ạ

sánh khi khâu này l

t tr ng thái.

đk ;

= 0 ;

= arcos( ) ; α = ;

α π =

;

Um Cos = Uα α Do đó Khi Ucm = Um thì α Khi Ucm = 0 thì Khi Ucm = Um thì

Hình 1.2

ư ậ

ề

ỉ

ừ ị

ế

ị

Nh v y , khi đi u ch nh U

tr U

cm t

cm = +Um , đ n tr U

cm = Um ta có

ể ề

ỉ

ượ

ừ

th đi u ch nh đ

c góc

α t

0 đ n

ế α .

ứ

ể

ề

ắ

ẳ

ượ ử ụ

Nguyên t c đi u khi n th ng đ ng “arccos” đ

c s d ng trong các

ế ị

ấ ượ

ư

ỏ

ỉ

thi

t b ch nh l u đòi h i ch t l

ng cao.

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ồ

ươ

ứ

ể

ề

ế

ạ ọ Đ án môn h c m ch đi n t ọ Ta ch n ph

ệ ử ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu ẳ ng pháp đi u khi n th ng đ ng tuy n tính.

Ế Ạ Ế THI T K M CH NGUYÊN LÝ

Ơ Ồ Ố Ề Ể S Đ KH I ĐI U KHI N THYRISTOR

ể ự ệ ượ ể ở ề ồ Đ th c hi n đ ầ c ý đ đã nêu trong ph n nguyên lý đi u khi n ạ trên, m ch

ơ ả ề ể ồ đi u khi n bao g m 3 khâu c b n:

ơ ồ ố ề

ể

Hình 2.1 S đ kh i đi u khi n Thyristor.

Ụ Ủ Ư Ệ  NHI M V C A CÁC KHÂU TRONG HÌNH TRÊN NH SAU:

 Khâu đ ng pha: ồ

RC (th

ự ệ ạ ườ ư ế ệ ặ ạ T o đi n áp t a U ng g p là đi n áp d ng răng c a tuy n tính) trùng

ủ ệ ớ pha v i đi n áp anod c a Thyristor.

 Khâu so sánh:

RC v i đi n áp đi u khi n U

ữ ự ệ ệ ể ề ớ ể So sánh gi a đi n áp t a U ờ đk, tìm th i đi m hai

ệ ằ ở ầ ể ử ế ạ ầ đi n áp này b ng nhau thì phát xung đ u ra đ g i sang t ng khu ch đ i.

 Khâu t o xung: ạ

ể ở ể ở ạ ầ ợ T o xung phù h p đ m thyristor. Xung đ m thyristor có yêu c u: s ườ n

ướ ể ả ở ứ ứ ầ ả ẳ ố ờ tr ề c d c th ng đ ng đ đ m b o yêu c u thyristor m t c th i khi có xung đi u

ườ ủ ộ ộ ữ ậ ặ ạ ặ ể khi n (th ớ ng g p lo i xung này là xung kim ho c xung ch nh t), đ đ r ng v i

ở ủ ữ ủ ấ ơ ớ ờ ạ ộ ộ đ r ng xung l n h n th i gian m c a thyristor, đ công su t, cách ly gi a m ch

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ự ự ệ ề ể ế ạ ộ ớ ộ ớ đi u khi n v i m ch đ ng l c (n u đi n áp đ ng l c quá l n).

ồ

ạ

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

Ủ Ừ Ạ

ệ ử ọ Đ án môn h c m ch đi n t Ạ Ộ NGUYÊN LÝ HO T Đ NG C A T NG KHÂU TRONG M CH.

ạ ộ ồ Nguyên lý ho t đ ng khâu đ ng pha.

ế

ậ

ạ

Dùng khu ch đ i thu t toán:

ơ ồ

ồ

Hình 2.2 S đ khâu đ ng pha

ệ

ế

ạ

ậ

ở 1 đ h n ch dòng đi n đi vào khu ch đ i thu t toán A

ế ủ ng c a U

ố ấ

B = vsat

ủ

ố ấ

Khi vA < 0 thì opam A1 có v+ < v (v=0 do n i đ t) nên ta có: v

B =

ạ Sóng UA có d ng hình sin. ể ạ Đi n tr R ử ươ Xét n a chu kì d Khi vA > 0 thì opam A1 có v+ > v (v=0 do n i đ t) nên ta có: v ử Xét n a chu kì âm c a U vsat

ủ

ẫ ạ

B > 0 nên:

ế ở 3 , t ẫ Cụ 1 và opam A2, lúc đó:

1 d n, vòng m ch g m transistor Tr

ạ ẫ ồ

ẫ ầ ụ t tiêu ph n âm c a v ủ B nên vC = 0.

ạ

ạ B. Khi đó ta có d ng sóng c a U ồ 1 không d n, ta xét m ch tích phân g m: Khi vB > 0 thì diode D1 d n, transistor Tr bi n tr R ổ Vì vB không đ i trong khi v Khi vB < 0 thì diode D1 không d n, transistor Tr ệ và t Ta có d ng sóng U

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

Cụ 1 có tác d ng tri RC.

ệ ử

ạ

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ủ

ạ

Hình 2.3 D ng sóng c a U

A, UB, UC.

Nguyên lý khâu so sánh

ế ạ ậ Dùng khu ch đ i thu t toán:

ơ ồ

Hình 2.4 S đ khâu so sánh

ố ấ Trong opam A3 ta có: v = vRC + vDK ; v+ = 0 (n i đ t).

Khi vRC > vDK vRC + vDK > 0 v > v+ vD = vsat.

Khi vRC < vDK vRC + vDK < 0 v < v+ vD = vsat.

ạ Hình 2.5 D ng sóng U

A, UB, UC, UD.

ạ ộ ạ . Nguyên lý ho t đ ng khâu t o xung chùm

ố ớ ơ ộ ồ ạ ế ạ ấ

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ầ ở ộ ể ả ằ ả ở Đ i v i s m t đ m ch, đ gi m dòng công su t cho t ng kh ch đ i và ắ ả ố ượ ng cho xung kích m , nh m đ m b o cho thyristor m m t cách ch c tăng s l

ạ

ệ ử

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ườ ắ

ư ế ệ ớ

ồ ọ Đ án môn h c m ch đi n t ắ ch n, ng i ta hay phát xung chùm cho các thyristor. Nguyên t c phát xung chùm là ướ c khi vào t ng kh ch đ i, ta đ a chèn thêm m t c ng AND (&) v i tín hi u vào tr ậ ừ ầ nh n t

ộ ổ ư ạ ẽ ừ ộ b phát xung chùm nh hình v . ầ t ng so sánh và t

ủ ổ ỉ ở ứ ấ ả ề ở ứ m c cao khi t t c các ngõ vào đ u m c cao.

ượ Ngõ ra c a c ng AND ch c U ổ Sau khi qua c ng AND, ta đ

ơ ồ ố ợ ạ

Hình 2.6 S đ ph i h p t o xung chùm

ơ ồ ạ ế ậ ằ ạ Hình 2.7 S đ t o xung chùm đa hài b ng khu ch đ i thu t toán.

o = vE = vsat

ả ử ầ Gi s lúc đ u v

ạ ươ và cùng lúc đó t ệ Cụ 2 n p đi n theo ph ng trình:

ế (hay v) tăng cho đ n khi

ả ệ ươ và lúc này t Cụ 2 x đi n theo ph ng trình:

ế ả (hay v) gi m cho đ n khi

ạ ạ ệ và lúc này t Cụ 2 l i n p đi n.

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ư ậ ạ ả ế ạ ố Quá trình n p và x ti p n i luân phiên nh v y t o nên chùm xung đa hài U

ệ ử

ạ

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ạ Hình 2.8 D ng sóng U E

ạ ộ

ế

ạ Nguyên lý ho t đ ng khâu khu ch đ i

ơ ồ

ế

ạ Hình 2.9 S đ khâu khu ch đ i

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ồ

ệ ử

ạ

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ọ Đ án môn h c m ch đi n t ụ ạ

ệ

ớ

ể ở

ư

ở

ợ V i nhi m v t o xung phù h p đ m thyristor nh đã nêu

ầ trên, t ng

ế

ạ

ố

ườ

ượ

ế ế ằ

ấ

khu ch đ i cu i cùng th

ng đ

c thi

t k b ng transistor công su t nh

ư

ử ế

ẽ

ể

ế

ạ

hình v . Đ có xung d ng kim g i đ n thyristor, ta dùng bi n áp xung (BAX),

ể

ế

ấ

ả

ạ ể đ có th khu ch đ i công su t ta dùng Tr

2, diode D2 và D3 b o v Tr

ệ 2 và cu nộ

ơ ấ

ộ

dây s c p BAX khi Tr

ộ 2 khóa đ t ng t.

ự ế

ộ ộ

ỉ ầ

ể

ề

ả

ỡ

Trong th c t

xung đi u khi n ch c n có đ r ng bé (c kho ng 10

ấ

ở

ờ

ố

ớ

ế đ n 200

), mà th i gian m thông các transistor công su t dài (t

i đa t

ộ i m t

ấ ỏ

ệ ư ủ

ớ

ử n a chu kì _ 0.01 s), làm cho công su t t a nhi

t d c a transistor quá l n và

ướ

ấ ơ ấ

ể ả

ấ ỏ

ớ

ỏ

ệ

kích th

c dây qu n s c p BAX l n. Đ gi m nh công su t t a nhi

t Tr và

ướ

ơ ấ

ể

ụ ố ầ

ơ ồ

kích th

c dây s c p BAX, ta có th thêm t

n i t ng C

3. Theo s đ này,

ỉ ở

ạ ụ

ệ

ả

ạ

ờ

, nên dòng

Tr2 ch m cho dòng đi n ch y qua trong kho ng th i gian n p t

ệ ụ

ề ầ

ủ

ệ

ơ

đi n hi u d ng c a chúng bé h n nhi u l n.

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

Ơ Ồ Ạ Ể Ề S Đ M CH ĐI U KHI N.

ệ ử

ạ

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ạ ộ

ể ở

ủ

ề

ạ

ẽ ượ

ả

ư

Ho t đ ng c a m ch đi u khi n

hình v đ

c gi

i thích nh sau:

ệ

ạ

ể

ạ

ớ

Đi n áp vào t

i đi m A (U

ủ A) có d ng hình sin, trùng pha v i anod c a

ế

ạ

ậ

ữ

ổ

thyristor, qua khu ch đ i thu t toán A

ậ ố ứ 1 cho ta chu i xung ch nh t đ i x ng

ệ

ầ

ươ

ữ

ủ

ệ

ậ

ng c a đi n áp ch nh t U

i Aớ

UB. Ph n đi n áp d

B qua điode D1 t

2 tích

ự

ệ

ủ

ệ

ầ

ở

phân thành đi n áp t a U

rc. Ph n áp âm c a đi n áp U

B làm m thông Tranzitor

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ồ

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ế

ớ

ị

ệ ử ạ ọ Đ án môn h c m ch đi n t ắ ả Tr1, k t qu là A

ạ 2 b ng n m ch ( V i U

rc = 0 ) trong vùng UB âm. Trên đ u raầ

ư

ổ

c a Aủ

ệ 2 ta có chu i đi n áp răng c a U

rc gián đo n.ạ

ệ

ượ

ệ

ề

ể

ớ

ạ ầ

ủ

Đi n áp U

c so sánh v i đi n áp đi u khi n U

i đ u vào c a A

rc đ

đk t

ế ị

ủ

ệ

ế

ầ

ậ

ấ

ạ

ổ

T ng đ i s U

ạ ố rc + Uđk quy t đ nh d u đi n áp đ u ra c a kh ch đ i thu t toán

ờ

ừ

ệ

0 t→

ả A3. Trong kho ng th i gian t

1 v i Uớ

đk > Urc , đi n áp U

D âm. Trong

ổ

ậ

ươ

ả kho ng t

ượ ạ c l

i, làm cho U

t lên d

ng.

t→ 2, đi n áp U ệ

đk và Urc đ i ng

D l

ế

ả

ờ

ả

ươ

Các kho ng th i gian ti p theo gi

ệ i thích đi n áp U

ng t

ự .

D t

ạ

ầ ố

ệ

ổ

ớ

ạ M ch đa hài t o xung chùm A

4 cho ta chu i xung t n s cao, v i đi n áp

ụ

ẽ

ầ

ộ

ố

ở

ỉ đây ch mô t

ả

UE trên hình v . Dao đ ng đa hài có t n s hàng ch c kHz,

ị đ nh tính.

ổ

Hai tín hi u Uệ

ượ ư ớ c đ a t

i khâu “AND ” hai c ng vào. Khi

D và UE cùng đ

ệ

ờ

ươ

ả

ả ồ đ ng th i có c hai tín hi u d

ng U

D , UE (Trong các kho ng t

t→ 2 , t4

t→ 5)

ẽ

ế

ậ

ả

ở

ượ

ta s có xung U

ổ c chu i

F làm m thông các Tranzitor, k t qu là ta nh n đ

ể ư ớ

ế

ở

xung nh n Xọ

i m thyristor T.

dk trên bi n áp xung, đ đ a t

ệ

ẽ ấ

ệ

ả ừ ờ

ể

ề

ể

Đi n áp U

ầ th i đi m có xung đi u khi n đ u

i t

d s su t hi n trên t

ạ

ể

ủ

ể

ề

ổ

tiên, t

ờ i các th i đi m t

ỳ ệ 2 , t4 trong chu i xung đi u khi n, c a m i chu k đi n

ớ

ỳ ệ

ố

ươ

ồ ấ áp ngu n c p, cho t

i cu i bán k đi n áp d

ng anôt.

ế ạ

ử

ụ

ệ

ề

ể ề Hi n nay đã có nhi u hãng ch t o các vi x lý chuyên d ng đ đi u

ấ ệ ợ

ể

ữ

ệ

ạ

khi n các thyristor r t ti n l

i. Tuy nhiên nh ng linh ki n lo i này ch a đ

ư ượ c

ổ ế

ị ườ

ph bi n trên th tr

ng.

Ệ Ử Ụ Ọ Ạ TÍNH CH N LINH KI N S D NG TRONG M CH

Ớ Ạ Ệ Ệ GI I THI U CÁC LINH KI N TRONG M CH.

Ệ Ở ĐI N TR

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

Khái ni m:ệ

ệ ử

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu ệ ố ậ ẫ ệ

ồ ệ

ọ ạ Đ án môn h c m ch đi n t ự ả Đi n tr là s c n tr dòng đi n c a m t v t d n đi n, n u có v t d n đi n t

ộ ậ ẫ ệ ủ ế ở ở t thì

ệ ở ỏ ở ự ớ ệ ệ ậ đi n tr nh và ng ượ ạ c l i, v t cách đi n có đi n tr c c l n .

ấ ệ ự ệ ẫ ở ộ ế ệ ủ ẫ ượ ụ Đi n tr dây d n là s ph thu c vào ch t li u và ti t di n c a dây d n đ c tính

theo công th c:ứ

ệ ở ơ ị Ω Trong đó: R là đi n tr có đ n v là Omh ( )

ủ ề L là chi u dài c a dây

ế ệ ủ ẫ S là ti t di n c a dây d n

ở ự ế ệ ệ ử ạ Đi n tr th c t và trong các m ch đi n t :

ự ế ệ ệ ệ ở ộ Hình dáng và kí hi u: Trong th c t ạ đi n tr là m t lo i linh ki n đi n t ệ ử

ệ ử ự ạ ộ ọ ệ không phân c c nó là m t linh ki n quan tr ng trong các m ch đi n t , chúng đ ượ c

ừ ợ ấ ủ ạ ượ ỉ ệ ạ làm t h p ch t c a cacbon và kim lo i và đ c pha theo t l mà t o ra các con

ệ ệ ở đi n tr có đi n dung khác nhau.

ệ ử

ủ

ở

ạ

Hình 3.1 Hình d ng c a điên tr trong m ch đi n t

ệ

ở

Hình 3.2 Ký hi u đi n tr

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ở Bi n trế

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t ế

ệ ử ệ

ạ ở

ở

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu c các giá tr và có kí hi u là VR có

ổ ượ ể ệ ị Bi n tr là đi n tr có th thay đ i đ

hình d ng ạ

ệ

ế

ạ

ở

Hình 3.3 Hình d ng và kí hi u bi n tr

ụ ệ T đi n

ụ ệ ụ ộ ệ ộ ượ ử ụ ấ ộ T đi n là m t linh ki n th đ ng và đ c s d ng r t r ng rãi trong các

ệ ử ượ ử ụ ể ề ạ ạ ạ ọ ọ ồ m ch đi n t c s d ng trong các m ch l c ngu n, l c nhi u, m ch truy n tín , đ

ệ ạ ạ ộ ề hi u, m ch xoay chi u, m ch dao đ ng …

ệ ả ụ ệ ầ ạ ế Khái ni m: ệ ở T đi n là linh ki n c n tr và phóng n p khi c n thi t và đ ượ c

ầ ố ệ ư ụ ở ộ ặ đ c tr ng b i dung kháng ph thu c vào t n s đi n áp:

XC =

ệ ủ ụ Kí hi u c a t ơ ồ ddien trong s đ nguyên lí là:

ệ ụ ệ

Hình 3.4 Ký hi u t

đi n

Diode

ẫ Diode đ ượ ấ ạ ừ c c u t o t ế 2 l p bán d n ti p xúc v i nhau .

ộ ỉ ớ ệ

ượ ư ạ ụ

ệ ư ổ ề ạ ỉ ị ớ Diode có 2 c c làự ề ừ Anot (A) sang Ktot (K) và ộ ượ ứ c ng d ng r ng rãi trong ệ Anot và Ktot . Nó ch cho dòng đi n đi theo m t chi u t ề c coi nh là van môt chi u trong m ch đi n và đ nó đ các máy thu thanh truy n hình, m ch ch nh l u, n đ nh đi n áp .

ấ ạ ủ

ế

ẫ

Ti p giáp P N và C u t o c a Diode bán d n.

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ồ

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu ấ

ọ ệ ử Đ án môn h c m ch đi n t ấ ượ Khi đã có đ

ạ c hai ch t bán d n là P và N, n u ghép hai ch t bán d n theo

ế ẫ ẫ

ộ ế ượ ế ộ ể m t ti p giáp P N ta đ c m t Diode, ti p giáp P N ặ có đ c đi m:

ạ ề ặ ế ệ ử ư ừ ế T i b m t ti p xúc, các đi n t ẫ d th a trong bán d n N khuy ch tán sang

ể ấ ẫ ỗ ạ ộ ố ớ vùng bán d n P đ l p vào các l tr ng => t o thành m t l p Ion

ệ ề ệ ề ạ trung hoà v đi n => ữ ớ l p Ion này t o thành mi n cách đi n gi a

ẫ ấ hai ch t bán d n.

ấ ạ

ẫ

Hình 3.5 C u t o diode bán d n

ủ

ệ

ẫ

Hình 3.6 Ký hi u và hình dáng c a Diode bán d n

Ứ ụ ẫ

 ng d ng c a Diode bán d n. ủ

ấ ẫ ề ệ ộ ườ ượ ử ụ Do tính ch t d n đi n m t chi u nên Diode th ng đ c s d ng trong các

ư ề ề ạ ạ ạ ồ ộ ỉ m ch ch nh l u ngu n xoay chi u thành m t chi u, các m ch tách sóng, m ch gim

ạ ộ ể ượ ự ư ạ ỉ áp phân c c cho transistor ho t đ ng. trong m ch ch nh l u Diode có th đ c tích

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ầ ợ h p thành Diode c u.

ồ

ạ

ệ ử

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ọ Đ án môn h c m ch đi n t TRANSISTOR

ệ ử ượ ấ ạ ừ ể ế ẫ ấ ệ Là linh ki n đi n t c c u t o t đ ạ các ch t bán d n dùng đ khu ch đ i

tín hi uệ

ố ế ấ ạ ẫ ớ ồ ớ C u t o: G m 3 l p bán d n ghép v i nhau hình thành hai m i ti p giáp P

ứ ự ế ứ ự ế ỏ N. N u ghép thep th t PNP ta có tran si tr thuân,n u ghép theo th t NPN ta có

ề ị ươ ệ ươ ươ ớ Transitor ngh ch. V ph ấ ạ ng di n c u t o transitor t ng đ ng v i hai Diode có

ượ ề ấ d u ng c chi u nhau.

ấ ạ Hình 3.7 C u t o Transistor

ượ ữ ọ ự ố ự ệ ớ ớ Ba l p đó đ c chia thành 3 c c: l p gi a g i là c c g c kí hi u là B (Base),

ự ự ự ấ ớ ố ỏ còn hai l p bên ngoài n i thành c c phát Evà c c thu là C .C c B r t m ng và có

ộ ạ ạ ẫ ấ ấ ẫ ồ n ng đ t p ch t th p, còn vùng bán d n E và C có bán d n xùng lo i (N hay P)

ộ ạ ị ượ ư ể ấ ồ nh ng có n ng đ t p ch t khác nhau nên ko th hoán v đ ạ ộ c. Transitor ho t đ ng

ệ ử ư ộ ự ụ ể ề ộ nh là m t khóa đi n t trong đó B là c c đi u khi n. Dòng EC ph thu c hoàn toàn

ư ệ vào đi n áp đ a vào B.

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ơ ồ ệ Kí hi u trong các s đ nguyên lý:

ệ ử

ạ

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ệ ủ

ạ

Hình 3.7 Hình d ng và kí hi u c a Transitor

ệ ử ạ ạ Trong các m ch đi n t thì có hình d ng sau:

ạ

Hình 3.8 Hình d ng transitor

OPAMP

ạ ươ ự ấ ụ ượ ộ Đây là m t vi m ch t ng t r t thông d ng do trong OpAmps đ c tích

ộ ố ư ể ợ h p m t s u đi m sau:

ạ ượ ế ả ả Hai ngõ vào đ o và không đ o cho phép OpAmps khu ch đ i đ ồ c ngu n tín

ố ứ ư ệ ệ ế ậ ồ ệ ộ hi u có tính đ i x ng (các ngu n phát tín hi u bi n thiên ch m nh nhi t đ , ánh

ấ ỏ ả ứ ộ ẩ ự ệ ệ ọ ườ sáng, đ m, m c ch t l ng, ph n ng hoáđi n, dòng đi n sinh h c ... th ng là

ố ứ ồ ngu n có tính đ i x ng)

ế ạ ự ệ ệ

ẽ ệ

ế ệ ạ ả

ữ ỉ Ngõ ra ch khu ch đ i s sai l ch gi a hai tín hi u ngõ vào nên OpAmps có ể ễ ế ễ ấ ệ ở ngõ ra. Cũng vì lý do này OpAmps có kh năng khu ch đ i tín hi u có ấ ư ệ ề ộ ễ ộ đ mi n nhi u r t cao vì khi tín hi u nhi u đ n hai ngõ vào cùng lúc s không th ấ xu t hi n ầ ố ấ t n s r t th p, xem nh tín hi u m t chi u.

ệ ố ế ế ạ H s khu ch đ i c a OpAmps r t l n do đó cho phép OpAmps khu ch đ i

ấ ớ ụ ộ ỉ ệ ớ ạ ủ ả ữ c nh ng tín hi u v i biên đ ch vài ch c mico Volt.

ượ ế ạ ộ c ch t o trên cùng m t

ạ ộ ổ ế ị ế phi n do đó đ n đ nh nhi ạ Do các m ch khu ch đ i vi sai trong OpAmps đ ệ ấ t r t cao.

ệ ệ

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ằ Đi n áp phân c c ngõ vào và ngõ ra b ng không khi không có tín hi u, do đó ữ ự ẩ ệ ố ắ ễ d dàng trong vi c chu n hoá khi l p ghép gi a các kh i (module hoá).

ồ

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ạ ữ ngõ vào c a OpAmps r t l n, cho phép m ch khu ch đ i nh ng

ọ Đ án môn h c m ch đi n t T ng tr ệ

ệ ử ủ ấ

ổ ấ ớ ế ạ ạ

ồ ở ngu n tín hi u có công su t bé.

ấ ấ ở ổ ố ụ ả T ng tr ngõ ra th p, cho phép OpAmps cung c p dòng t t cho ph t i.

ấ ộ ệ ố ớ ề ạ Băng thông r t r ng, cho phép OpAmps làm vi c t

ư ạ ồ t v i nhi u d ng ngu n ể

ệ ớ ầ ố ệ ệ ổ ấ ị tín hi u khác nhau . . . Tuy nhiên cũng nh các vi m ch khác, OpAmps không th làm vi c n đ nh khi làm vi c v i t n s và công su t cao.

ệ ủ ạ  Hình d ng và kí hi u c a OpAmp:

ệ ơ ồ ạ Trong s đ m ch đi n:

ệ

Hình 3.9 ki hi u Op Amp

Hình 3.10 Hinh d ng ạ Op Amp

ệ ử ạ ạ Trong các m ch đi n t thì nó có hình d ng sau:

Ọ Ạ Ệ TÍNH TOÁN VÀ CH N LINH KI N TRONG M CH

ể ạ ượ ừ ầ ở ề M ch đi u khi n đ ấ c tính xu t phát t yêu c u m Thyristor, do đó ta có

ố ơ ả ề ể ạ ể các thông s c b n đ tính m ch đi u khi n:

ệ ề ể  Đi n áp đi u khi n Thyristor:

ể ệ  Dòng đi n đi u khi n Thyristor: ề

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ở ờ  Th i gian m Thyristor:

ồ

ệ ử

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ọ ạ Đ án môn h c m ch đi n t ộ ộ

ề

ể  Đ r ng xung đi u khi n:

ầ ố ể ề  T n s xung đi u khi n:

ộ ấ ố ứ  Đ m t đ i x ng cho phép:

ề ệ ể ạ  Đi n áp nuôi m ch đi u khi n: U

ứ ụ ộ  M c s t biên đ xung:

ế Tính máy bi n áp xung.

ậ ệ ệ ế ắ ạ ọ Ch n v t li u làm lõi là s t ferit HM, lõi có d ng hình xuy n làm vi c trên

ủ ừ ầ ộ ở ặ m t ph n đ c tính c a t hóa có A/m không có khe h không khí.

ỉ ố ế ườ + T s bi n áp xung: th ọ ng ch n m = 3

ệ ứ ấ ủ + Đi n áp th c p c a MBA xung:

ộ ơ ấ ệ ặ + Đi n áp đ t lên cu n s c p MBA áp xung:

ứ ấ ệ ế + Dòng đi n th c p máy bi n áp xung: I2 = Iđk = 0.1 A

ệ ơ ấ ủ + Dòng đi n s c p c a MBA xung:

ộ ừ ẩ ươ ố ủ ắ + Đ t th m trung bình t ng đ i c a lõi s t:

ộ ừ ẩ ủ Trong đó H/m) là đ t th m c a không khí.

ủ ể ầ Th tích c a lõi thép c n có:

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

Thay s :ố

ồ

ệ ử ạ ọ Đ án môn h c m ch đi n t ừ ạ ọ ượ c m ch t Ch n đ

có th tích V = 1.4 và kích th

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu c c th nh sau:

ướ ụ ể ư ể

a = 4,5 mm ; b = 6 mm ; Q = 0,27 cm2 = 27 mm2 ; d = 12 mm ; D = 21 mm.

ề ạ ừ Chi u dài trung bình m ch t : l = 5,2 cm.

ế

Hình 3.11 Hình chi u lõi máy bi n áp xung

ơ ấ ế ố S vòng dây s c p máy bi n áp xung:

ậ ả ứ ệ ừ ị Theo đ nh lu t c m ng đi n t

(vòng)

ứ ấ ố S vòng dây th c p:

(vòng)

ế ứ ấ ệ ấ Ti t di n dây qu n th c p:

ậ ộ ọ Ch n m t đ dòng đi n J ệ 1 = 6 A/mm2

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ấ ơ ấ ườ + Đ ng kính dây qu n s c p:

ồ

ệ ử

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ạ ọ Đ án môn h c m ch đi n t Ch n ọ

ế ứ ấ ệ ấ + Ti t di n dây qu n th c p:

ậ ộ ọ Ch n m t đ dòng đi n J ệ 2 = 4 A/mm2

ứ ấ ườ ấ Đ ng kính dây qu n th c p:

2 = 0,18 mm.

ườ ọ Ch n dây có đ ng kính d

ệ ố ấ ể ầ Ki m tra h s l p đ y:

ế ạ Tính khâu khu ch đ i xung

2 lo i 2SC1815 làm vi c

ấ ọ ệ ở ạ ế ộ Ch n tranzitor công su t Tr ch đ xung, có các

ố thông s sau:

ậ ệ ẫ ạ Tranzitor lo i NPN, v t li u bán d n là Si.

ữ ệ ơ ở ạ ơ ơ + Đi n áp gi a colect và baz khi h m ch emit :

ữ ệ ơ ở ạ ơ Đi n áp gi a emit và baz khi h m ch colecto:

ấ ơ ể ị ượ ệ ớ + Dòng đi n l n nh t mà colect có th ch u đ c:

ấ ở + Công su t tiêu tán colect ơ :

ệ ộ ớ ấ ở ặ ế + Nhi t đ l n nh t m t ti p giáp:

ệ ố ế ạ + H s khu ch đ i:

ệ ủ + Dòng làm vi c c a colect ơ :

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ệ ủ ơ + Dòng làm vi c c a baz :

ồ

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ọ ạ Đ án môn h c m ch đi n t ấ ằ

ể ề ấ

3 khá bé, trong tr

ệ ử ạ ớ nên dòng colect ầ

ườ ơ

ơ ủ ẫ ủ ề ể ể ọ Ta th y r ng v i lo i Thyristor đã ch n có công su t đi u khi n khá bé: ợ ng h p – baz c a transistor Tr ấ 2 mà v n có đ công su t đi u khi n Transistor. này ta có th không c n transistor Tr

ọ ồ ớ

ế ớ ự ơ ủ ệ ắ ồ ấ ở ố ế m c thêm đi n tr n i ti p v i c c Emit ả Ch n ngu n c p cho bi n áp xung E = +12 (V), v i ngu n E = 12 (V) ta ph i c a :

ấ ả ề ề ạ ạ ố ể T t c các Diode trong m ch đi u khi n đ u dùng lo i 1N4007 có tham s :

ứ ị ệ + Dòng đi n đ nh m c:

ượ ớ ấ ệ + Đi n áp ng c l n nh t:

ể ệ ở + Đi n áp đ cho Diode m thông:

ọ ổ Ch n c ng AND

ọ

ổ

ỗ Ta ch n IC 74HC08 h 74xx. M i IC 74HC08 có 4 c ng AND.

ố ủ ổ Các thông s c a c ng AND là:

ồ + Ngu n nuôi IC:

ệ ộ

ệ

+ Nhi

t đ làm vi c:

ứ

ệ

ớ

+ Đi n áp ng v i m c logic ‘1’:

2 ệ

+ Dòng đi n:

I < 1 mA

ụ

ổ

ấ + Công su t tiêu th :

P = 2,5 (nW/1 c ng).

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ệ ử

ạ

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ơ ồ

Hình 3.13 S đ chân IC74HC08

ọ ụ Ch n t

ể ạ

ơ ủ

ư

ế

ệ

Đi n tr R

ệ ở 9 dùng đ h n ch dòng đi n đ a vào baz c a transistor Tr

ề

ệ

ỏ

ch n Rọ

9 th a mãn đi u ki n:

Ch n ọ

ọ ộ ạ Tính ch n b t o xung chùm.

ỗ ể ế ề ạ ậ ả ọ

ế ạ ế ạ ỗ

M i kênh đi u khi n ph i dùng 4 khu ch đ i thu t toán, do đó ta ch n IC ậ ạ lo i TL084 do hãng Texas Instrument ch t o, m i IC này có 4 khu ch đ i thu t toán.

ố ủ Thông s c a TL084:

cc =

ệ ồ ọ + Đi n áp ngu n nuôi: ch n V

ế ữ ệ ệ ầ + Hi u đi n th gi a hai đ u vào:

ệ ộ ệ + Nhi t đ làm vi c: T = 25

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ấ ụ + Công su t tiêu th : P = 0.68 W

ồ

ệ ử

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ạ + T ng tr đ u vào:

ở ầ ổ

ệ ầ + Dòng đi n đ u ra:

ệ ầ + Dòng đi n đ u vào:

ố ộ ế ệ + T c đ bi n thiên đi n áp cho phép: )

ơ ồ

Hình 3.14 S đ chân IC TL084

ỳ ủ

ạ

ầ

ố

M ch t o xung chùm có t n s f = = 3 kHz, hay chu k c a xung

chùm:

)

Ta có: Ch n: ọ ậ V y ta có: ọ ụ Ch n t

ế

ể

ề

ệ

ậ

ắ

ạ

ở

ọ

ỉ

Đ thu n ti n cho vi c đi u ch nh khi l p m ch, ta ch n là bi n tr 2

ọ ầ Tính ch n t ng so sánh.

ỗ ể ế ề ạ ầ ậ

M i kênh đi u khi n có 1 khu ch đ i thu t toán đóng vai trò t ng so sánh ta ạ ư ọ ch n lo i IC TL084 nh trên.

Ch nọ

3 là . Dòng đi n vào đ

ế ệ ồ ệ ượ Trong đó n u ngu n nuôi , thì đi n áp vào A ạ c h n

ch đ I ế ể lv < 1 mA.

4 = R5 =15 k, khi đó dòng đi n vào A

ệ Do đó ta ch n Rọ

ọ ồ Tính ch n khâu đ ng pha

ệ ể ả C

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ự ượ Đi n áp t a đ ử ự c hình thành do s n p c a t ướ ườ ư ệ ế ệ ự ạ ủ ụ 1. M t khác đ b o đ m ả ặ ng răng c a có i là tuy n tính và các đ đi n áp t a có trong n a chu kì đi n áp l

ệ ử

ạ ố

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu ả ỡ rc ch n c kho ng n p đ

ọ ồ Đ án môn h c m ch đi n t ọ ạ ỉ đ nh nh n t i cu i các bán kì thì h ng s th i gian t (0,003 0,005)s.

ố ờ ằ ượ ụ ạ ọ c T

Ta ch n: ọ Trc= R3.C1=0,005 s Ch n ọ t ụ C1=0,1 thì đi n trệ ở

3 th

ắ ạ ỉ ườ ượ ề Đ thu n ti n cho vi c đi u ch nh khi l p ráp m ch, R ng đ ọ c ch n

ệ ể ề ể ở ớ ệ ỉ ế ậ ơ là bi n tr l n h n đ đi u ch nh.

ọ ạ Ch n Tranzitor Tr ố 1 lo i A564 có các thông s :

ằ ạ + Tranzitor lo i PNP làm b ng Si.

ở ạ ữ ệ ơ ơ + Đi n áp gi a Emitor và Baz khi h m ch emit : UCBO = 25 V

ở ạ ữ ệ ơ + Đi n áp gi a Emitor và Baz khi h m ch collector: UBEO = 7 V

ệ ớ ấ ở ể ị ự + Dòng đi n l n nh t collector có th ch u đ ng: ICmax = 100mA

ệ ộ ớ ấ ở ặ ế + Nhi t đ l n nh t m t ti p giáp: TCP=150oC

β ệ ố ế ạ + H s kh ch đ i: =250

ự ạ ủ ơ + Dòng c c đ i c a Baz : IB30,4 A

ể ạ ế ơ ệ + Đi n tr R ệ ở 2 đ h n ch dòng đi n đi vào baz transistor Tr ọ 1 ch n nh ư

2 th a mãn đi u ki n:

ề ệ ỏ Ch n Rọ

2= 30 k

+ Ch n Rọ

A = 9 V

ệ ọ ồ + Ch n đi n áp đ ng pha: U

1, th

ệ ể ạ ệ ạ ậ ở 1 đ h n ch dòng đi n đi vào khu ch đ i thu t toán A ngườ

ế ế ạ ậ Đi n tr R 1 sao cho dòng vào khu ch đ i thu t toán I ế v < 1mA. ch n Rọ

Do đó R1 9 kΩ

1=10 k

+ Ch n Rọ

ạ ồ T o ngu n nuôi

ầ ồ ể ấ ế Ta c n ngu n ± 12 ế V đ c p cho máy bi n áp xung nuôi IC và 4 khu ch

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ậ ạ đ i thu t toán.

ệ ử

ạ

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ồ

ơ ồ ạ Hình 3.15 S đ t o ngu n nuôi

ư ầ ỉ ố ế ệ Ta dùng m ch ch nh l u c u 1 pha dùng đi ứ ấ t, đi n áp th c p máy bi n áp

ồ ngu n nuôi: U ạ 2= 9 V

ạ ổ ể ổ ủ ệ

Đ n đ nh đi n áp ra c a ngu n ta dùng 2 vi m ch n áp 7812 và 7912, các ố ị ủ ư ạ ồ thông s chung c a vi m ch này nh sau:

V = 7 35 V

ệ ầ + Đi n áp đ u vào: U

ệ ầ + Đi n áp đ u ra:

ớ Ura= 12V v i IC 7812

ớ Ura= 12V v i IC 7912

ệ ầ + Dòng đi n đ u ra: Ira = 0 ÷ 1 A

4, C5 dùng đ l c thành ph n sóng hài b c cao.

ể ọ ậ ầ ụ ệ T đi n C

+ Ch n:ọ C4 = C5= C6 =C7 = 470 µF; Uv = 35 V

ồ ồ ế Tính toán máy bi n áp ngu n nuôi và đ ng pha

ế ế ệ ạ ệ ế ả ồ Ta thi ạ t k máy bi n áp dùng cho c 3 vi c t o đi n áp đ ng pha và t o

ụ ế ể ọ ồ ụ ộ ngu n nuôi. Ch n ki u máy bi n áp 1 pha 1 tr , trên tr có 3 cu n dây: 1 cu n s ộ ơ

ứ ấ ộ ấ c p và 2 cu n th c p

ệ ấ ở ứ ấ ế ấ ồ + Đi n áp l y ra ứ ấ ệ th c p máy bi n áp làm đi n áp đ ng pha, l y ra th c p

2 = U2đp = UN =9 (V)

ồ làm ngu n nuôi: U

2đp =1 (mA)

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ứ ấ ệ ế ồ + Dòng đi n th c p máy bi n áp đ ng pha: I

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ạ ấ

ệ ử ồ

ế ấ + Công su t ngu n nuôi c p cho bi n áp xung:

Pđp= 6.I2dp.U2dp =6.9.1.103= 0.054 (W)

ử ụ ụ ủ ế ậ ạ ấ + Công su t tiêu th c a 6 IC TL084 s d ng làm khu ch đ i thu t toán, ta

ể ạ ọ ổ ch n 2 IC TL084 đ t o 6 c ng AND.

P8IC = 8.PIC = 8. 0,68 = 5.12 (W)

ự ể ế ề ấ ấ + Công su t bi n áp xung c p cho c c đi u khi n Thyristor:

Px= 6.Uđk.Iđk=6.3.0,1 = 1,8 (W).

ấ ử ụ ệ ạ ồ + Công su t s d ng cho vi c t o ngu n nuôi:

PN =Pđp+ P8IC+Px

PN = 0,056 + 5,12 + 1,8 = 6,976 (W)

ấ ủ ể ế ế ấ ổ + Công su t c a máy bi n áp có k đ n 5% t n th t trong máy:

S= 1,05. (Pdp + PN) = 1,05. (0,054 + 6,976) = 7,38 (VA)

ế ệ ứ ấ + Dòng đi n th c p máy bi n áp:

I2 (A)

ệ ơ ấ ế + Dòng đi n s c p máy bi n áp:

I2 (A)

ế ệ ượ ứ ệ + Ti ụ ủ t di n tr c a MBA đ c tính theo công th c kinh nghi m:

QT = kQ. = 6. =1,33 (cm2)

ệ ố ụ ộ ươ ứ Trong đó: kQ= 6 là h s ph thu c ph ng th c làm mát.

ố ụ ủ m=3 là s tr c a MBA.

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ầ ố ệ ướ f = 50 Hz là t n s đi n áp l i.

ệ ử

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ạ ọ

ộ ừ ả ữ ướ Ta ch n lõi thép hình ch E, có đ t c m B=1T có kích th ư c nh hình

Hình 3. 16 Lõi thép ch Eữ

vẽ

fe = 1,63 cm2

ẩ ế ệ Chu n hóa thi ụ t di n tr ta có: Q

ướ ừ Kích th ạ c m ch t lá thép dày mm

ố ượ S l ng lá thép: 68 lá ; a = 12 mm ; b = 16 mm ; h = 30 mm.

ệ ố H s ép ch t k ặ e = 0,85.

ậ ộ ừ ả ọ ở ơ ấ ụ + Ch n m t đ t c m B = 1 T ố trong tr , ta có s vòng dây s c p:

W1= = = 6080 (vòng)

ọ ậ ộ + Ch n m t đ dòng đi n J ệ 1=J2 = 2.75 A/mm2

ế ấ ơ ấ ệ + Ta có ti t di n dây qu n s c p:

S1== = 0.0043 (mm3)

ấ ơ ấ ườ + Đ ng kính dây qu n s c p:

1 = 0,1 mm đ đ m b o đ b n c .

ộ ề ơ ể ả ả + Ch n dọ

lcd = 0,12 mm.

ườ ệ ể + Đ ng kính có th cách đi n: d

ứ ấ ấ ố + S vòng dây qu n th c p:

W2 = W1. = 6080. = 249 (vòng)

ế ứ ấ ệ ấ t di n dây qu n th c p: + Ta có ti

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

S2 = = = 0,053 (mm2)

ồ

ệ ử

ạ

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ọ Đ án môn h c m ch đi n t ườ

ấ

ứ ấ + Đ ng kính dây qu n th c p:

ườ ẩ + Chu n hóa đ ng kính: d2 = 0,26 mm.

ể ế ườ ệ d2cd = 0,31 mm + Đ ng kính có th đ n cách đi n:

ld = 0,7.

ầ ọ ệ ố ấ + Ch n h s l p đ y: k

V i: ớ

ề ộ ử ổ + Chi u r ng c a s :

ọ Ch n c = 12 mm.

ề ạ ừ + Chi u dài m ch t : L = 2c + 3a = 2.12 +3.12 = 60 mm

ề ạ + Chi u cao m ch t ừ : H = 2a + h =2.12 + 30 = 54 mm

ư ọ ồ ộ ỉ Ch n các diode cho b ch nh l u ngu n nuôi:

ệ ệ ụ + Dòng đi n hi u d ng qua diode:

IDhd = = = 0,099 (A)

ệ ượ ớ ả ấ ị + Đi n áp ng c l n nh t mà diode ph i ch u:

UNmax = .U2= 9 = 22 (V)

ứ ọ ị + Ch n diode có dòng đ nh m c:

ệ ố ự ữ ệ Iđm Ki.IDhd = 10.0,099 = 1 (A) (Ki = 10_h s d tr dòng đi n)

ệ ọ ượ ớ ấ + Ch n diode có đi n áp ng c l n nh t:

ệ ố ự ữ ệ UDngmax = Ku. Ungmax = 2.22 = 44 (V) (Ku = 2 h s d tr đi n áp)

ạ ọ ố Ch n diode lo i: KII208A có các thông s sau:

ứ ệ ị + Dòng đi n đ nh m c: Iđm = 1,5 A.

ệ ượ ự ạ ủ + Đi n áp ng c c c đ i c a diode: UN = 100 V.

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

Ỏ Ạ Ạ CH Y MÔ PH NG M CH

ệ ử

ạ

ồ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

Hình 3.17 Hình mô ph ngỏ

ủ ệ ạ ạ D ng đi n áp c a các khâu trong m ch

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

(cid:0) Ua

ồ

ạ

ệ ử

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu

ọ Đ án môn h c m ch đi n t (cid:0) Ub

(cid:0) Uc và Uđk

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

(cid:0) Khi Uđk= 11v

ồ

ệ ử

ạ

ọ Đ án môn h c m ch đi n t ắ Ta th y Uđk không c t Uc nên Ud có d ng đ

ầ GVHD: Ths. Tr n Thái Anh Âu ẳ ng th ng

ườ ạ ấ

(cid:0) Khi Uđk= 3v

Khi Uđk= 5v

(cid:0)

ớ

ấ Hoàng Minh Tu n L p 14TDH1

ấ ổ Ta th y khi thay đ i Uđk thì góc m ở cũng thay đ iổ