Đồ án môn học điện tử công suất
*************************************************************
*********************************************************************
Đặng Thị Quỳnh Trang –Lớp TĐH1_K45
25
CHƯƠNG V :
TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN
1. Máy biến áp xung:
chọn vật liệu làm lõi là sắt ferit AM. Lõi có dạng hình xuyến ,làm việc trên
một phần của đặc tính từ hoá có
ΔB=0,3T và ΔH=30A/m ,không có khe hở không khí :
Tỷ số biến áp xung m=3
Độ rộng xung tx=40
μ
s
Độ sụt đỉnh xung: sx=0,05.
+> điện áp cuộn thứ cấp máy biến áp xung :
U2=Udk=3V
+> điện áp đặt lên cuộn sơ cấp MBA xung :
U1= mU2 = 3*3 = 9(V)
+> dòng điện thứ cấp BA xung :
I2=Idk=150mA
+> dòng điện sơ cấp BA xung:
I1=I2/m=150/3= 0.05A
Độ từ thẩm trung bình tương đối của lõi sắt:
tb
μ
=75.7957
30*.10*4
3,0
7==
Δ
Δ
−
π
μ
H
B
o
0
μ
=4* 7
10* −
Π (h/m) _ độ từ thẩm của không khí
Đồ án môn học điện tử công suất
*************************************************************
*********************************************************************
Đặng Thị Quỳnh Trang –Lớp TĐH1_K45
26
+> thể tích lõi thép cần có :
V=Ql=
2
67
2
11
3,0
05.0*9*10*40*05.0*104*75.7957 −−
=
Δ
π
μμ
B
IUts xxotb
=0.1(cm3)
chọn v=0.123 cm3 tra bảng
Tra bảng thông số các loại loĩ thép xuyến trên ta chọn lõi thép có
các thông số như sau:
Q=0.03(cm2), a=1(mm), b=3(mm), D=14(mm), d=12(mm)
Số vòng dây quấn sơ cấp:
w1=400
10.3*3,0
10*40*9
6
6
1==
Δ−
−
BQ
tU x(vũng)
Số vòng dây quấn thứ cấp:
w2=3
400
1=
m
w=134(vòng)
tiết diện dây quấn sơ cấp :
S1=6
05,0
1
1=
j
I=0.00833(mm2)
Chọn mật độ dòng điện j1=6(A/mm2)
Đường kính dây quấn sơ cấp:
d1=14,3
00833,0.4
41=
π
S =0,103(mm)
tiết diện dây quấn thứ cấp :
S2=== 4
15,0
2
2
j
I0,0375(mm2)
Chọn mật độ dòng điện j2=4(A/mm2)
đường kính dây quấn thứ cấp :
d2=14,3
0375,0.4
42=
π
S=0,2185(mm)
chọn dây có đường kính d2=0.22 (mm)
kiểm tra hệ số lấp đầy :
Klđ=)4/( 2
2211
d
WSWS
+Π
+=d
wdwd 2
2
21
2
1+=2
22
12
134*2185.0400*103.0 +=0.074
2.Tính tầng khuếch đại cuối cùng :
Chọn transistor công suất tr3 loại 2sc9111,làm việc ở chế độ xung có các
thông số
Đồ án môn học điện tử công suất
*************************************************************
*********************************************************************
Đặng Thị Quỳnh Trang –Lớp TĐH1_K45
27
+ transistor loại pnp ,vật liệu bán dẫn là si
+ > điện áp giữa bazo và colector khi hở mạch emito
Ucb0=40 v
+> điện áp giữa emito và bazo khi hở mạch colector :
UEB)=4 v
+> dòng điện lớn nhất ở colector có thể chịu đựng được:
Icmax=500 mA
+> công suất tiêu tán ở colector : Pc=1.7 w
+> nhiệt độ lớn nhất ở mặt tiếp giáp : T1=1750c
+> hệ số khuếch đại :
β
=50
+> dòng làm việc của colector : Ic3=I1=0.05 A
dòng làm việc của bazơ :
IB 3=)(05,0
100
005.0
3mA
Ic==
β
ta thấy rằng với loại transis tor đã chọn có công suất điều khiển khá bé :
Udk=3V; Iđk=0.15 A
Nên dòng colector _bazơ của transistor Tr3 khá bé ,trong trường
hợp này không cần Tr2 mà vẫn có đủ công suất điều khiển
transistor .
Chọn nguồn cung cấp cho MBA xung E=+12v .với nguồn E=12v
ta phảI mắc thêm R17 nối tiếp cực emitơ của Tr3 :
R17=)(60
05,0
912
1Ω=
−
=
−
C
I
UE
Điện trở R16 để hạn chế dòng điện đi vào cực Bazơ của Q1:
R16≥
2
2
B
B
I
U, UB2 là điện áp đầu ra của JK, vì vậy:
R16≥6
10*05.0 −= (KΩ), chọn R16= KΩ
3.Chọn JK VÀ DIOT DZ2:
Toàn bộ ba pha của mạch điện sử dụng 9 JK loại họ CMOS
Các thông số
Nguồn cung cấp :Vcc=3÷15 v
Công suất tiêu thụ : Ptiêu thụ =2.5(nW)
Đồ án môn học điện tử công suất
*************************************************************
*********************************************************************
Đặng Thị Quỳnh Trang –Lớp TĐH1_K45
28
Dòng điện ≤1mA
* Chọn Dz2 loại A có thông số :
Uod=6 V
Trở kháng động : 12
Ω
Công suất tiêu tán : 280 (mW)
4. Tính bộ tạo xung chùm :
Điều khiển mỗi pha dùng 5 khuếch đại thuật toán ,do đó phảI chọn 4 IC
loại TL084 do hãng Texas Instruments chế tạo , mỗi IC này có 4 khuếch
đại thuật toán
Thông số của TL084 :
• Điện áp nguồn nuôi Vcc=±18(V), chọn Vcc=±12(V)
• Hiệu điện thế giữa hai đầu vào: ±30
• Nhiệt độ làm việc –25oC đến 85oC
• Cụng suất tiêu thụ P=680(mW)
• Rin=106(Ω)
• Ira=30(pA)
• Tốc độ biến thiờn điện ỏp cho phép )/(13 sV
dt
du
μ
=
H×nh 8.27 .S¬ ®å c h ©n IC TL084
13
1
14
23 45 67
12 11 10 9 8
--
- -
++
++
Ucc
Đồ án môn học điện tử công suất
*************************************************************
*********************************************************************
Đặng Thị Quỳnh Trang –Lớp TĐH1_K45
29
mạch tạo xung chùm có tần số :
f=
x
t
1=6
10*40
1
−=25(Khz)
chu kì xung chùm : T= f
1=3
10*25
1=40
μ
s
ta có : T=2C2R8.ln(1+ )
2
10
9
R
R, chọn R9=R10=35K
T≈ 2,2R8C2 = 40
μ
s
=>R8C2=18.2
μ
s
. Chọn C2=0,3
μ
F R8=61
Ω
5.Tính chọn tầng so sánh :
R6 để hạn chế dòng đI vào khuếch đại thuật toán A3 .Thường chọn R7 sao
cho dòng vào khuếch đại thuật toán Iv<1 mA
R6>
v
I
U = 3
10
6
−= 6 (K
Ω
)
Chọn R6=10 (K
Ω
)
*> điện áp so sánh :
2 chế độ :
• Chế độ bằng tay : bật dèn điện áp tăng 0 đến UĐM tương ứng góc
Giảm từ 1500 đến 00
Tương ứng Udk phảI giảm từ 6v xuống 0 v
Chọn R15=100 K.biến trở biến đổi từ vị trí 6 đến vị trí 5
R14=10 Ω; R13=10
Ω