Giáo trình Điện tử công suất (Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Trung cấp/Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Điện tử công suất (Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Trung cấp/Cao đẳng)" được biên soạn nhằm giúp người học hiểu được cấu tạo của các mạch biến đổi điện áp giữa 2 loại điện áp một chiều và xoay chiều; nắm được nguyên lý làm việc của các mạch biến đổi điện áp giữa 2 loại điện áp một chiều và xoay chiều; biết được đặc điểm của các mạch biến đổi điện áp giữa 2 loại điện áp một chiều và xoay chiều.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Điện tử công suất (Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Trung cấp/Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

LỜI GIỚI THIỆU Tài liệu này cung cấp một số kiến thức cơ bản về Điện tử công suất cho học viên học nghề Điện công nghiệp. Trên cơ sở Chương trình khung đào tạo, được biên soạn dựa theo giáo trình do Tổng cục dạy nghề phát hành và có tham khảo thêm một số tài liệu của một số trường dạy nghề khác. Trong đó có nghiên cứu đến khả năng tiếp thu, trình độ và đặc điểm của riêng học viên của trường. Tài liệu gồm 4 chương được phân bố như sau: Chương 1: Các linh kiện điện tử công suất. Chương 2: Bộ chỉnh lưu. Chương 3: Bộ biến đổi điện áp một chiều. Chương 4: Bộ nghịch lưu và bộ biến tần. Tài liệu này được thiết kế theo từng môđun / môn học thuộc hệ thống môđun / môn học của một chương trình, để đào tạo hoàn chỉnh nghề Điện công nghiệp ở cấp trình độ lành nghề được dùng làm Giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo trình độ cao đẳng và trung cấp, cũng có thể được sử dụng cho đào tạo ngắn hạn hoặc cho các công nhân kỹ thuật. Lần đầu tiên biên soạn chắc chắn không tránh khỏi còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp và đọc giả để giáo trình này ngày càng hoàn thiện hơn. Cần Thơ, ngày 15 tháng 12 năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Trần Cẩm Loan 2. Phạm Bỉnh Tiến 3. Nguyễn Ngọc Đăng Khoa 3
MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG 1 Tuyên bồ bản quyền 3 2 Lời giới thiệu 4 3 Mục lục 5 4 Chương 1: Các linh kiện điện tử công suất 7 5 Chương 2: Chỉnh lưu 12 6 Chương 3: Bộ biến đổi điện áp một chiều 30 7 Chương 4: Bộ nghịch lưu và bộ biến tần 56 4
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Mã mô đun: MĐ 27 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun - Vị trí: người học được tiếp thu mô đun này ở học kỳ 4 sau khi đã học các môn học hay mô đun có kiến thức hổ trợ việc tiếp thu mô đun này. - Tính chất: truyền thụ cho người học một số kiến thức cơ bản của điện tử công suất. - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: do yêu cầu tự động hóa trong ngành điện công nghiệp không thể thiếu vai trò của điện tử nên từ ý nghĩa đó hy vọng rằng với kiến thức được đào tạo tại mô đun này có thể hổ trợ cho người học có thề lắp đặt, kiểm tra, sửa chữa một số mạch điện tử điều khiển tự động hóa trong ngành điện công nghiệp. Mục tiêu của mô đun - Về kiến thức: + Hiểu được cấu tạo của các mạch biến đổi điện áp giữa 2 loại điện áp một chiều và xoay chiều. + Hiểu được nguyên lý làm việc của các mạch biến đổi điện áp giữa 2 loại điện áp một chiều và xoay chiều. + Biết được đặc điểm của các mạch biến đổi điện áp giữa 2 loại điện áp một chiều và xoay chiều. - Về kỹ năng: + Biết cách lắp ráp các mạch điện tử cơ bản. + Biết cách kiểm tra, sửa chữa các mạch điện tử cơ bản - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học. + Đảm bảo an toàn, tiết kiệm. 5
CHƯƠNG 1 CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Mã chương: MĐ27-01 Giới thiệu Chương này nhằm trang bị cho người học các kiền thức liên quan về các linh kiện được sử dụng trong các mạch điện tử công suất sẽ làm cơ sở để tiếp thu kiến thức ở các chương kế tiếp. Mục tiêu -Về kiến thức: + Nhận dạng được các linh kiện điện tử công suất dùng trong các thiết bị điện, điện tử. + Trình bày được cấu tạo các loại linh kiện điện tử công suất. + Giải thích được nguyên lý làm việc các loại linh kiện. - Về kỹ năng: + Nhận dạng được tất cả các loại linh kiện điện tử công suất. + Biết cách kiểm tra các linh kiện điện tử công suất. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học. + Đảm bảo an toàn, tiết kiệm. Nội dung 1.1 Phân loại Linh kiện điện tử công suất thường được phân loại theo quá trình hoạt động, nên ta có linh kiện thụ động và linh kiện tích cực. Riêng các linh kiện tích cực còn chia theo công suất nhỏ gọi là linh kiện tích cực thường, linh kiện công suất lớn gọi là linh kiện công suất. 1.2 Diode - Cấu tạo: gồm hai lớp bán dẫn loại P và N ghép lại với nhau, tạo thành một tiếp giáp. Ký hiệu: - Nguyên lý: diode chỉ dẫn điện theo một chiều nhất định từ A sang K. - Công dụng: diode thường được ứng dung trong mạch chỉnh lưu, tách sóng, bảo vệ. . . - Đặc điểm: diode chỉ dẫn điệntheo một chiều nhất định từ lớp bán dẫn P qua lớp bán dẫn N - Diode đặc biệt: dựa vào đặc tuyến ngược volt ampe của diode người ta thấy rằng khi phân cực nghịch diode đạt điện áp đánh thủng thì sau đó nếu có tăng điện áp phân cực nghịch thì chỉ tăng dòng qua diode mà áp trên đầu diode vẫn giữ nguyên từ đó chế tạo ra 1 loại diode đặc biệt là diode zener là loại diode nếu giữ áp phân cực nghịch lúc nào cũng cao hơn điện áp zener thì dòng qua diode tăngma2 áp trên đầu diode vẫn giữ nguyên chuyên sử dụng cho các mạch ổn áp. LED cũng là một loại diode đặc biệt là khi dẫn dòng tiếp giáp của nó sẽ phát sáng chuyên sử dụng cho việc làm đèn báo. 1.3 Transistor BJT - Cấu tạo: BJT được cấu tạo bởi 3 lớp bán dẫn của hai loại bán dẫn P và N xếp xen kẻ nhau, tạo thành hai lớp tiếp giáp. Ký hiệu: 6
- Nguyên lý: BJT sẽ dẫn khi có phân cực thuận nhỏtiếp giáp BE và phân cực nghịch lớn tiếp giáp CB. BJT được điều khiển bằng dòng điện. - Công dụng: BJT thường được ứng dụng trong các mạch khuếch đại, mạch dao động, mạch điều khiển đóng cắt . . . 1.4 Transistor MOSFET - Cấu tạo: Mosfet có cấu tạo và ký hiệu như hình vẽ - Ngyuên lý làm việc: Mosfet hoạt động giống như một BJT nhưng có tổng trở vào rất lớn và được điều khiển bằng điện trường. - Công dụng: Mosfet được sử dụng trong các mach đóng cắt như BJT nhưng có công suất chịu đựng nhỏ hơn,nhưng có thể hoạt động với tần số đóng cắt lớn. 1.5 Transistor IGBT Có thể xem IGBT là một linh kiện được hình thành từ việc ghép một BJT với một Mosfet, nhằm ứng dụng các ưu điểm của hai linh kiện, do đó IGBT là linh kiện có thể được sử dụng trong mạch đóng cắt có thể điều khiển bằng điện trường với tổng trở vào cực lớn ( tổn hao bé ) tần số đóng cắt lớn mà lại có thể làm việc với công suất khá lớn. Ký hiệu: 1.6 Thyristor SCR - Cấu tạo: SCR có cấu tạo gồm 4 lớp bán dẫn của hai loại bán dn64 P và N ghép xen kẻ nhau. 7
- Nguyên lý: SCR sẽ dẫn khi có xung kích phù hợp vào chân G, sau khi đã dẫn thì SCR không còn phụ thuộc vào xung kích chân G nữa mà SCR chỉ ngưng dẫn khi phân cực nghịch hai chân A và K, giảm dòng qua A,K của SCR dưới dòng duy trì hay cắt dòng qua A,K của SCR. - Công dung: SCR được sử dụng như một diode có điều khiển. 1.7 TRIAC - Cấu tạo: Triac có cấu tạo như hai SCR ghép đối đầu vào nhau. Ký hiệu: - Nguyên lý: khi được kích mở triac sẽ sẽ dẫn doing theo cả 2 chiều do 2 SCR đối đầu nhau. - Công dụng: triac thường được sử dụng trong các mạch điều khiển tải AC 1.8 Gate Turn Off Thyristor GTO Có thể xem GTO là một linh kiện cải tiến khuyết điểm của SCR về vấn đề khó tắt, có nghĩa là GTO là một SCR có thể kích tắt bằng xung vào chân G. GTO có ký hiệu như hình vẽ: - Công dụng: GTO được sử dụng như SCR nhưng có thể dung xung kích để tắt. HOẠT ĐỘNG TẠI XƯỞNG TRƯỜNG Nội dung: - Nhận dạng, phân biệt các linh kiện. - Dùng VOM để đo thử các linh kiện. a. Hình thức tổ chức: Tổ chức theo nhóm nhỏ từ 2 - 4 học sinh dưới sự hướng dẫn tập trung của giáo viên. b. Dụng cụ: - Đồng hồ VOM. - Các linh kiện thụ động, linh kiện tích cực. - Đồ nghề thực hành. 8
c. Qui trình thực hiện: Giáo viện căn cứ vào thực tế thiết bị của xưởng để thực hiện nội dung theo sự sắp xếp hợp lý. THỰC HÀNH TẠI XƯỞNG TRƯỜNG Thực hành quan sát và cách thức dùng VOM để kiểm tra các linh kiện điện tử công suất. 1/. Thực hành quan sát và kiểm tra diode: a/. Quan sát: Gv sẽ tìm một số loại diode từ công suất nhỏ đến công suất lớn trao cho hs quan sát. b/. Đo kiểm linh kiện: dùng VOM ở thang đo R  10 đo thuận nghịch 2 chân diode thì nếu diode tốt sẽ có hiện tượng khi đo thuận thì kim ohm kế sẽ chạy lên và dừng ở khoảng giữa thang đo ohm, và khi đo nghịch thì kim ohm kế hoàn toàn đứng yên ở vị trí  , nếu đo cả 2 chiều thuận nghịch của diode mà kim ohm kế đều có giá trị ohm thì diode đã bị chạm, nếu đo cả 2 chiều thuận nghịch mà kim ohm kế đều không chạy lên thì diode đã bị đứt, nếu đo cả 2 chiều thuận nghịch mà ohm kế có hiện tượng 1 chiều kim ohm kế lên cao một chiều kim ohm kế lên thấp thì diode đã bị rò. 2/. Thực hành quan sát và kiểm tra transistor: a/. Quan sát: Gv sẽ tìm một số loại transistor từ công suất nhỏ đến công suất lớn và cấu tạo vỏ khác nhau trao cho hs quan sát. b/. Đo kiểm linh kiện: dùng VOM ở thang đo R  10 đo thuận nghịch 2 chân 2 diode BE và BC thì nếu transistor tốt sẽ có hiện tượng khi đo thuận thì kim ohm kế sẽ chạy lên và dừng ở một giá trị thang đo ohm, đọc và nhớ lấy giá trị đó. Khi đo nghịch thì kim ohm kế hoàn toàn đứng yên ở vị trí  , nếu đo cả 2 chiều thuận nghịch của 2 diode BE và BC mà kim ohm kế đều có giá trị ohm giống nhau ở cả 2 chiều thuận nghịch thì transistor còn tốt, nếu đo cả 2 chiều thuận nghịch mà kim ohm kế đều không chạy lên ở bất kỳ một trong 2 diode BE và BC thì transistor đã bị đứt, nếu đo cả 2 chiều thuận nghịch của 1 trong 2 diode BE và BC mà kim ohm kế đều chạy lên thì transistor đã bị chạm, nếu đo phần nghịch của 1 trong 2 diode mà kim ohm kế chạy lên một ít thì transistor đã bị rò. 3/. Thực hành quan sát và kiểm tra Mosfet: a/. Quan sát: Gv sẽ tìm một số loại mosfet từ công suất nhỏ đến công suất lớn và cấu tạo vỏ khác nhau trao cho hs quan sát. b/. Đo kiểm linh kiện: đối với mosfet do là linh kiện điều khiển bằng điện trường nên không thể dùng ohm kế đo nguội được. Do đó nếu muồn kiểm tra mosfet thì phải thiết lập một mạch khuếch đại hay điều khiển cơ bản rời ghim mosfet vào cấp nguồn và đo dòng áp ra để kiểm tra. 3/. Thực hành quan sát và kiểm tra SCR: a/. Quan sát: Gv sẽ tìm một số loại SCR từ công suất nhỏ đến công suất lớn và cấu tạo vỏ khác nhau trao cho hs quan sát. b/. Đo kiểm linh kiện: lá một linh kiện có 4 lớp bán dẫn ghép thành 3 mối nối nhưng chỉ có 3 chân ra nên ta không thể dùng ohm kế để kiểm tra các mối nối như các linh kiện đã học mà ta chỉ có thể sử dụng nguồn pin 3v trong ohm kế để thực hiện việc phân cực và tạo xung kích để mở SCR và dùng cơ cấu đo có sẵn trong ohm kế để kiểm tra dòng chạy qua SCR. Cách thực hiện như sau: Chọn thang đo R  1 trong ohm kế dùng que đỏ (dương tức là nguồn âm của pin) chấm vào chân K của SCR, que còn lại (âm tức là nguồn dương của pin) chấm vào giữa 2 chân G và A 9
sao cho cùng lúc chạm cả 2 chân G vá K, ta sẽ thấy kim ohm kế chạy lên một khoảng nào đó phụ thuộc loại SCR, sau đó vuốt que đo đen chạy theo kẻ giữa 2 chân G và A sao cho kim lúc nào chũng chạm vào chân A cho tớ cuối kẻ giữa 2 chân A và G thì do cấu tạo chân phía cuối nhỏ hơn nên kim chỉ còn chạm chân A mà đã hở khỏi chân G ( nghĩa là mất xung kích) nếu tới lúc đó mà kim ohm kế vẫn còn giử nguyên ở trên cao thì có nghĩa là SCR còn tốt. Nếu thực hiện các thao tác như vừa kể ở trên mà kim ohm kế không lên hoặc kim chỉ lên khi que đen chạm cả 2 chân A và G còn khi hở chân G thì kim chạy trở về  thì có thể kết luận là SCR bị hư. 4/. Thực hành quan sát và kiểm tra Triac: a/. Quan sát: Gv sẽ tìm một số loại Triac từ công suất nhỏ đến công suất lớn và cấu tạo vỏ khác nhau trao cho hs quan sát. b/. Đo kiểm linh kiện: lá một linh kiện có cấu tạo là 2 SCR mắc đối đầu nên việc kiểm tra Triac sẽ được thực hiện giống như kiểm tra SCR nhưng được thực kiện 2 lần cho 2 SCR đối đầu có nghĩa là sau khi thực hiện lần đầu giống như thử SCR sau đó ta đảo que đo lại thực hiện lại lần thử sau cho SCR ngược nếu cả 2 lần thử mà thử đều có kết quả là SCR tốt thì kết luận Triac tốt còn nếu có 1 trong 2 lần hay cả 2 lần thử đều cho kết quả SCR hư thì kết luận Triac hư. * Bài tập mở rộng và nâng cao 1. Tiến hành vẽ sơ đồ mạch theo yêu cầu. 2. Tính chọn linh kiện phù hợp. 3. Lắp mạch theo yêu cầu. 4. Sinh viên thực hiện thảo luận nhóm, kết hợp kỹ năng tìm kiếm tài liệu tham khảo từ giáo trình và internet để viết báo cáo, thuyết trình mở rộng nội dung đã học theo hướng dẫn của giáo viên. * Những nội dung cần chú ý trong bài: - Nắm vững các kiến thức, các khái niệm liên quan đến linh kiện điện tử công suất. * Yêu cầu đánh giá kết quả học tập: - Nội dung: + Về kiến thức: Trình bày đúng các khái niệm và nguyên lý hoạt động có liên quan. + Về kỹ năng: Lựa chọn linh kiện phù hợp. + Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác. - Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp, báo cáo. + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ năng luyện tập. + Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Quan sát sinh viên trong quá trình học tập để đánh giá. 10
CHƯƠNG 2: CHỈNH LƯU Giới thiệu Các kiến thức trong chương này nhằm trang bị cho người học những kỹ năng cần thiết để thực hiện các bộ nguồn một chiều. Mục tiêu - Về kiến thức: + Xác định nhiệm vụ và chức năng của từng khối của bộ chỉnh lưu không điều khiển và có điều khiển. + Trình bày được muc tiêu tính toán các thông số kỹ thuật của mạch chỉnh lưu. - Về kỹ năng: + Kiểm tra, sửa chữa được những hư hỏng trong mạch chỉnh lưu không điều khiển, có điều khiển, 1 pha, 3 pha theo đúng yêu cầu kỹ thuật. + Lắp ráp dược các mạch chỉnh lưu 1 pha và 3 pha. + Thiết kế được biến áp cung cấp mạch chỉnh lưu. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học. + Đảm bảo an toàn, tiết kiệm. Nội dung 2.1 Bộ chỉnh lưu 1pha Mạch chỉnh lưu 1 pha là mạch biến đổi dòng điện xoay chiều 1 pha thành dòng điện 1 chiều (DC). Tùy theo nhu cầu của tải mà người ta có thể nắn điện một bán kỳ hoặc toàn kỳ để tạo nguồn DC. 2.1.1 Chỉnh lưu bán kỳ a/. Sơ đồ: b/. Nguyên lý 11
2.1 Bán kỳ dương: D dẫn. 2.2 Bán kỳ âm: D ngắt. 2.3 Sóng dạng điện áp ra như hình 1.2. c/. Sóng dạng điện áp ra Được biểu diễn trong hình 1.2 d/. Các thông số: fCL = flưới U2 = UAC = 2,22 UDC UD = (1,3 _ 1,5) V I2 = 1,57 It (1.1) SBA =3,5UDC.It 2.1.2 Mạch chỉnh lưu 2 nữa chu kỳ (sao 1 pha) a/. Sơ đồ: b/. Nguyên lý - Bán kỳ dương: V1 > V2: D1 dẫn, D2 ngắt. - Bán kỳ âm: V2 > V1: D2 dẫn, D1 ngắt. - Sóng dạng điện áp ra UDC như hình 1.4 c/. Sóng dạng điện áp ra Được biểu diễn trong hình 1.4 d/. Các thông số: fCL = 2flưới U2 = UAC = 1,11 UDC It UD = (1,3 _ 1,5) V I2 = (1.2) 2 SBA =1,57U .I DC t 2.1.3 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ (cầu 1 pha) 12
a/. Sơ đồ: b/. Nguyên lý - Bán kỳ dương: VA > VB: D1 và D3 dẫn. - Bán kỳ âm: VB > VA: D2 và D4 dẫn.  4 - Điện áp ra UDC như hình 1.6. - Điện áp ra UDC như hình 1.6. c/. Sóng dạng điện áp ra Được biểu diễn trong hình 1.6 d/. Các thông số: fCL = 2flöôùi U2 = UAC = 1,11 UDC UD = (1,3 _ 1,5) V I2 = It (1.3) SBA =1,11UDC.It 2.2 Mạch chỉnh lưu 3 pha 2.2.1 Mạch chỉnh lưu sao 3 pha a/. Sơ đồ: 13
b/. Sóng dạng Sóng dạng tín hiệu 3 pha và điện áp CL trên hình 1.10. c/. Nguyên lý - Trong khoảng thời gian T1: Pha A dương nhất: D1 dẫn. - Trong khoảng thời gian T2: Pha B dương nhất: D2 dẫn. - Trong khoảng thời gian T3: Pha C dương nhất: D3 dẫn. d/. Các thông số: fCL = 3flöôùi U2 = UP = 0,85 UDC It UD = (1,3 _ 1,5) V I2 = (1.5) 3 SBA =1,48UDC.It 2.2.2 Mạch chỉnh lưu cầu 3 pha 14
a/. Sơ đồ: b/. Sóng dạng Sóng dạng tín hiệu 3 pha và điện áp CL trên hình 1.12 c/. Nguyên lý - Trong khoảng thời gian T1: Pha A dương nhất và pha B âm nhất nên D 1 và D5 dẫn. Dòng điện qua tải theo đường: pha A → D1 → nguồn dương tải → nguồn âm → D5 → pha B → về nguồn. - Trong khoảng thời gian T2: Pha A dương nhất và pha C âm nhất nên D1 và D6 dẫn. Dòng điện qua tải theo đường: pha A → D1 → nguồn dương tải → nguồn âm → D6 → pha C → về nguồn. - Xét tương tự, trong khoảng thời gian T3 ta có 2 diode D 2 và D6 làm việc. - T4: D 2 và D4 làm việc. - T5: D 4 và D3 làm việc. - T6: D 3 và D5 làm việc. - Quá trình lập lại ở chu kỳ kế tiếp. Sóng dạng điện áp ra la các đỉnh của hình sine như hình 1.12. d/. Các thông số: fCL = 6flưới U2 = UP = 0,43 UDC 2 UD = (2,5 _ 3) V I2 = I t . (1.6) 3 SBA =1,05UDC.It 2.3 Các chế độ làm việc của bộ chỉnh lưu Các mạch chỉnh lưu có 2 chế độ làm việc là không điều khiển như đã trình bày ở trên và chế độ lảm việc có điều khiển còn gọi là chỉnh lưu khống chế (CLKC) 15
1. Khái niệm chung Các mạch CL đã xét đều có điện áp ra (UDC) cố định. Trong đó, linh kiện làm nhiệm vụ CL là các diode. Mạch chỉnh lưu có khống chế là sơ đồ có thể điều chỉnh được điện áp ra. Ở đây các diode có thể được thay hoàn toàn bằng các SCR hoặc chỉ cần thay phân nữa SCR đối với sơ đồ cầu. 2. Giới thiệu 1 số dạng sơ đồ Sơ đồ sao 3pha CLKC (hình 1.13). Sơ đồ sao 1 pha CLKC (hình 1.15). Sơ đồ cầu 3 pha đối xứng CLKC (hình 1.16). Sơ đồ cầu 3 pha không đối xứng CLKC (hình 1.17). 16
3. Nguyên lý chung Khi có xung kích đặt vào các chân G cuả SCR, nó sẽ dẫn. Tùy vào thời điểm kích mà SCR sẽ kích sớm hay trễ, điện áp ra sẽ lớn hay bé. Như vậy vấn đề điều chỉnh điện áp ra thực chất là thay đổi góc kích () đối với SCR. Giá trị điện áp ra được tính: Mạch dùng toàn bộ SCR: U/DC = UDC. Cos  (1.7) cos  + 1 (1.8) Mạch dùng 50% SCR: U/DC = UDC. 2 G1 A D1 T1 + G2 3  B D2 T2 UA Rt C G3 C T3 D3 _ HÌNH 1.17 SƠ ĐỒ CLKC CẦU 3 PHA KHÔNG ĐỐI XỨNG 4. Vấn đề kích SCR Như ta đã biết khi có xung kích đặt vào chân G thì SCR sẽ dẫn. Đây chính là yếu tố quyết định cho vấn đề điều chỉnh điện áp ra ở mạch CLKC. Do đó việc kích SCR cần phải thỏa các yêu cầu sau: Xung kích phải đồng bộ với điện áp lưới (VAK của SCR). Xung kích phải phát ra ở bán kỳ dương vào thời điểm ứng với góc  nhất định. 17
Mạch phát xung kích cho SCR nào phải được nuôi bằng chính điện áp V AK của SCR đó. Sau đây giới thiệu mạch kích đơn giản 2.4 Lọc điện cảm, lọc điện dung: 2.4.1. Mạch lọc điện dung (dùng tụ điện): Trong các mạch chỉnh lưu ở trên, điện áp ra Udc có dạng một chiều nhấp nhô. Để giảm độ dợn sóng (nhấp nhô) trên phụ tải, người ta mắc song song 1 tụ điện ở ngỏ ra của mạch chỉnh lưu trước khi đưa vào phụ tải. Dạng mạch như sau (hình 2.20): 18
1 C = (1.4) Giá trị tụ điện C được tính: 4 3. f CL .Rt .K Trong đó: fCL: Tần số mạch CL [Hz]. Rt: Điện trở tải []. K: Hệ số dợn sĩng[%] (K  10%). C: Điện dung tụ điện [F ]. 2.4.2. Mạch lọc điện cảm: Tương tư chúc năng lọc của mạch loc điện dung người ta có thể tạo mạch lọc điện cảm bằng cách mắc cuộn dây nối tiếp với tải. Dạng mạch như sau: (hình 2.22) 19
Ứng dụng hiện tượng tự cảm của cuộn dây sẽ chống lại sự biến đổi nhấp nhô của điện áp ra nên sự nhấp nhô của điện áp ra sẽ được giảm đi làm cho dạng sóng sẽ phẳng hơn. HOẠT ĐỘNG TẠI XƯỞNG TRƯỜNG Nội dung: - Nhận dạng, phân biệt các bộ chỉnh lưu. - Nghiên cứu các quá trình làm việc của các loại thiết bị - Lắp ráp, kiểm tra sửa chữa một số dạng mạch chỉnh lưu. - Khảo sát các dạng sóng của các mạch chỉnh lưu a. Hình thức tổ chức: Tổ chức theo nhóm nhỏ từ 2 - 4 học sinh dưới sự hướng dẫn tập trung của giáo viên. b. Dụng cụ: - Đồng hồ VOM. Máy hiện sóng 2 kênh 40 MHz - Các linh kiện và đồ nghề thưc hiện lắp ráp mạch. c. Qui trình thực hiện: Giáo viện căn cứ vào thực tế thiết bị của xưởng để thực hiện nội dung theo sự sắp xếp hợp lý. THỰC HÀNH TẠI XƯỞNG TRƯỜNG Thực hành lắp ráp, kiểm tra sửa chữa một số mạch chỉnh lưu thường sử dụng trong thực tế. 1/. Thưc hành lắp ráp sửa chữa mạch chỉnh lưu 1 pha 1 bán kỳ: a/. Sơ đồ: b/. Chọn lựa, kiểm tra linh kiện: - Từ rổ linh kiện chon ra tất cả các linh kiện cần có trong sơ đồ. - Kiểm tra linh kiện: dùng VOM với thang đo R để kiểm tra. 20
Với điện trở thì chọn thang đo R phù hợp với giá trị điện trở cần đo ( chú ý: cố gắng chọn thang đo sao cho giá trị cần đo được kim chỉ thị nằm trong khoảng 1/3 khoảng giữa mặt chia số là giá trị đọc được chính xác nhất) Với tụ điện thì dùng thang đo R phù hợp (ví dụ tụ 1000  F thì chọn thang đo R  10, tụ 100  F thì chọn thang đo R  100……….) Với diode và led thì dùng thang đo R  10 đo thuận nghịch, phía thuận kim VOM sẽ chạy lên khoang giữa bảng chia số phía nghịch thì kim sẽ ở vị trí  . c/. Lắp ráp theo sơ đồ các linh kiện lên panel chân cắm. Khi lắp ráp thì cần chú ý đến cực tính của tụ điện, của diode và led, tránh để trường hợp lắp ngược cực tính thì khi cấp nguồn có thể làm hỏng linh kiện. d/. Sau khi lắp xong thì cần kiểm tra lại từng linh kiện theo sơ đồ xem đã đảm bảo hoàn toàn chính xác theo sơ đồ. e/. Cấp nguồn xoay chiều cho cuộn sơ biến áp, kiểm tra led đã sáng, nếu không sáng thì tắt nguồn ngay kiểm tra lại linh kiện và nguồn cấp cho tới khi led sáng. f/. Dùng VOM chọn thang đo DCV phù hợp để đo áp ra trong các trường hợp có tụ điện trong mạch và không có tụ điện trong mạch. g/. Dựa vào kiến thức lý thuyết đã học so sánh, phân tích sự khác nhau giữa các giá trị đo được. 2/. Thưc hành lắp ráp sửa chữa mạch chỉnh lưu sao 1 pha: a/. Sơ đồ: b/. Chọn lựa, kiểm tra linh kiện: - Từ rổ linh kiện chon ra tất cả các linh kiện cần có trong sơ đồ. - Kiểm tra linh kiện: dùng VOM với thang đo R để kiểm tra. Với điện trở thì chọn thang đo R phù hợp với giá trị điện trở cần đo ( chú ý: cố gắng chọn thang đo sao cho giá trị cần đo được kim chỉ thị nằm trong khoảng 1/3 khoảng giữa mặt chia số là giá trị đọc được chính xác nhất) Với tụ điện thì dùng thang đo R phù hợp (ví dụ tụ 1000  F thì chọn thang đo R  10, tụ 100  F thì chọn thang đo R  100……….) Với diode và led thì dùng thang đo R  10 đo thuận nghịch, phía thuận kim VOM sẽ chạy lên khoang giữa bảng chia số phía nghịch thì kim sẽ ở vị trí  . 21
c/. Lắp ráp theo sơ đồ các linh kiện lên panel chân cắm. Khi lắp ráp thì cần chú ý đến cực tính của tụ điện, của diode và led, tránh để trường hợp lắp ngược cực tính thì khi cấp nguồn có thể làm hỏng linh kiện. d/. Sau khi lắp xong thì cần kiểm tra lại từng linh kiện theo sơ đồ xem đã đảm bảo hoàn toàn chính xác theo sơ đồ. e/. Cấp nguồn xoay chiều cho cuộn sơ biến áp, kiểm tra led đã sáng, nếu không sáng thì tắt nguồn ngay kiểm tra lại linh kiện và nguồn cấp cho tới khi led sáng. f/. Dùng VOM chọn thang đo DCV phù hợp để đo áp ra trong các trường hợp có tụ điện trong mạch và không có tụ điện trong mạch. g/. Dựa vào kiến thức lý thuyết đã học so sánh, phân tích sự khác nhau giữa các giá trị đo được. 3/. Thưc hành lắp ráp sửa chữa mạch chỉnh lưu cầu 1 pha: a/. Sơ đồ: b/. Chọn lựa, kiểm tra linh kiện: - Từ rổ linh kiện chon ra tất cả các linh kiện cần có trong sơ đồ. - Kiểm tra linh kiện: dùng VOM với thang đo R để kiểm tra. Với điện trở thì chọn thang đo R phù hợp với giá trị điện trở cần đo ( chú ý: cố gắng chọn thang đo sao cho giá trị cần đo được kim chỉ thị nằm trong khoảng 1/3 khoảng giữa mặt chia số là giá trị đọc được chính xác nhất) Với tụ điện thì dùng thang đo R phù hợp (ví dụ tụ 1000  F thì chọn thang đo R  10, tụ 100  F thì chọn thang đo R  100……….) Với diode và led thì dùng thang đo R  10 đo thuận nghịch, phía thuận kim VOM sẽ chạy lên khoang giữa bảng chia số phía nghịch thì kim sẽ ở vị trí  . c/. Lắp ráp theo sơ đồ các linh kiện lên panel chân cắm. Khi lắp ráp thì cần chú ý đến cực tính của tụ điện, của diode và led, tránh để trường hợp lắp ngược cực tính thì khi cấp nguồn có thể làm hỏng linh kiện. d/. Sau khi lắp xong thì cần kiểm tra lại từng linh kiện theo sơ đồ xem đã đảm bảo hoàn toàn chính xác theo sơ đồ. e/. Cấp nguồn xoay chiều cho cuộn sơ biến áp, kiểm tra led đã sáng, nếu không sáng thì tắt nguồn ngay kiểm tra lại linh kiện và nguồn cấp cho tới khi led sáng. 22