B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
Khoa C¬ ®iÖn - - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
51
Tr−êng hîp T2(-), G(-), c¸c ®iÖn tö tõ N3 phãng vµo P2. PhÇn lín bÞ ®iÖn
tr−êng tiÕp xóc Ej1 hót vµo khiÕn cho barier nµy gi¶m thÊp, gÇn nh− toµn bé
®iÖn ¸p ngoµi ®−îc ®Æt lªn J2 lµm cho barier nµy cao lªn. NÕu ®iÖn ¸p ngoµi ®ñ
lín lµm cho barier nµy cao ®Õn møc hót vµo nh÷ng ®iÖn tÝch thiÓu sè (c¸c ®iÖn
tö cña P1) vµ lµm ®éng n¨ng cña chóng ®ñ lín ®Ó bÎ gÉy c¸c liªn kÕt cña c¸c
nguyªn tö Si trong vïng. KÕt qu¶ lµ x¶y ra ph¶n øng d©y chuyÒn vµ T b¾t ®Çu
më cho dßng ch¶y qua.
§Æc tÝnh Volt-Ampe (V-A)
§Æc tÝnh V-A cña Triac lµ mèi quan hÖ gi÷a dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p
I = f(U) nh− h×nh 2.28 d−íi ®©y:
H×nh 2.28. §Æc tÝnh V-A cña Triac
§Æc tÝnh V-A cña Triac gåm cã hai phÇn ®èi xøng nhau qua ®iÓm 0 hai
phÇn nµy gièng nhau nh− ®Æc tÝnh V-A cña hai SCR m¾c ng−îc chiÒu. Khi
dßng ®iÖn cæng thay ®æi, ®iÖn ¸p thuËn khãa dßng còng thay ®æi. Dßng ®iÖn
cùc cæng t¨ng lªn, ®iÖn ¸p thuËn khëi ®éng cµng gi¶m.
Triac cã thÓ më theo 4 kiÓu
+ Më b»ng xung ®iÒu khiÓn uG > 0 khi 0
21
>
TT
u
+ Më b»ng xung ®iÒu khiÓn uG < 0 khi 0
21
>
TT
u
+ Më b»ng xung ®iÒu khiÓn uG < 0 khi 0
21
<
TT
u
+ Më b»ng xung ®iÒu khiÓn uG > 0 khi 0
21
<
TT
u
Nh− vËy, cã hai c¸ch ®iÒu khiÓn Triac cã hiÖu suÊt cao lµ:
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
Khoa C¬ ®iÖn - - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
52
- UG > 0 víi 0
12
>
TT
u dßng tõ T2 ®Õn T1.
- UG < 0 víi 0
12
<
TT
u dßng tõ T1 ®Õn T2.
C¸c th«ng sè cña Triac
+ §iÖn ¸p ®Þnh møc (Udm): lµ ®iÖn ¸p cùc ®¹i cho phÐp ®Æt vµo Triac
theo chiÒu thuËn hoÆc chiÒu ng−îc trong mét thêi gian dµi.
+ Dßng ®iÖn hiÖu dông ®Þnh møc (Idm): lµ dßng ®iÖn lín nhÊt cã thÓ ®i
qua Triac trong mét thêi gian dµi.
+ Dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn Triac (IG): lµ dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn IG ®¶m b¶o
më Triac.
+ §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn Triac (UG): lµ ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn ®¶m b¶o më
Triac.
+ Dßng ®iÖn duy tr× (Ih): lµ trÞ sè tèi thiÓu cña dßng ®iÖn anot ®i qua
Triac ®Ó duy tr× Triac ë tr¹ng th¸i më.
+ §iÖn ¸p r¬i ®Þnh møc trªn Triac ( u
Δ
): lµ ®iÖn ¸p r¬i trªn Triac khi
Triac dÉn vµ dßng ®iÖn qua Triac b»ng dßng ®iÖn ®Þnh møc.
Triac lµm viÖc ë chÕ ®é th«ng-kho¸
Trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc chuÈn th× viÖc khãa mét Triac gièng nh− viÖc
khãa mét Thyrixtor khi gi¸ trÞ dßng gi¶m d−íi gi¸ trÞ dßng ®iÖn duy tr×.
Víi mét phô t¶i ®−îc cÊp tõ mét nguån xoay chiÒu h×nh sin qua bé biÕn
®æi dßng ®iÖn dïng Triac hoÆc dïng hai Thyrixtor m¾c song song ng−îc chiÒu
th× cã thÓ cã hai chÕ ®é lµm viÖc:
+ ChÕ ®é th«ng-khãa nh− mét bé ®ãng-c¾t kh«ng tiÕp ®iÓm. Khi ®ãng,
phô t¶i ®−îc nèi víi nguån vµ tiªu thô ®ñ c«ng suÊt. Khi c¾t, phô t¶i bÞ c¾t khái
nguån, c«ng suÊt tiªu thô b»ng kh«ng.
+ ChÕ ®é th«ng víi viÖc ®iÒu chØnh dßng ®iÖn xoay chiÒu qua viÖc ®iÒu
khiÓn gãc më
α
.
øng dông cña Triac
Dïng ®Ó ®iÒu chØnh ¸nh s¸ng ®iÖn, nhiÖt ®é trong lß, ®iÒu chØnh chiÒu
quay vµ tèc ®é ®éng c¬ mét chiÒu…
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
Khoa C¬ ®iÖn - - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
53
2.5. Giíi thiÖu s¬ ®å nguyªn lý cña mét sè tñ nu«i cÊy vi khuÈn ®ang ®−îc
sö dông
2.5.1. Tñ Galenkamp (Anh)
* S¬ ®å nguyªn lý: nh− h×nh 2.29
Trong ®ã:
- TH: lµ c¶m biÕn nhiÖt ®iÖn trë.
- Q2 lµ Transistor mét mÆt ghÐp (hay UJT).
- LP: lµ ®Ìn b¸o.
-VR1,VR2 lµ c¸c biÕn trë tinh chØnh nhiÖt ®é ®Æt, T1 lµ biÕn ¸p xung.
* Nguyªn lý ho¹t ®éng cña tñ nh− sau: tñ sö dông bé c¶m biÕn ®iÖn trë
nhiÖt (TH) ®−îc l¾p n»m trong m¹ch cÇu ®o l−êng ABCD.
Ban ®Çu tñ ch−a ho¹t ®éng, ®Æt nhiÖt ®é cho tñ b»ng ®iÒu chØnh
biÕn trë VR3.
Sau ®ã cÊp nguån ®iÖn xoay chiÒu cho tñ, cÇu D1 cã ®iÖn mét chiÒu vµ
®−îc æn ¸p b»ng diode zener D2. Khi ®iÖn trë cña TH cßn lín mµ trÞ sè
R9+VR1>R5 vµ thÕ ë A d−¬ng h¬n B, do thÕ ë A d−¬ng h¬n cùc ph¸t cña Q3
lµm cho Q3 kho¸, cùc ph¸t cña Q4 d−¬ng h¬n cùc gèc cña Q4 lµm cho Q4 më,
n¹p ®iÖn cho C2 ®Ó t¹o s−ên tr−íc cña dao ®éng, ®Õn khi C2 n¹p ®Çy th× Q2 b¾t
®Çu th«ng. KÕt qu¶ lµ trªn cuén s¬ cÊp cña biÕn ¸p xung cã xung vµ c¶m øng
sang thø cÊp cho ra xung ®Ó më Triac, lóc nµy gãc kÝch
α
nhá Triac më cÊp
dßng ®iÖn cho d©y ®èt vµ tñ b¾t ®Çu nãng dÇn lªn, tñ nãng ®Õn trÞ sè ®Æt th×
c¶m biÕn TH gi¶m dÇn trÞ sè lµm cho thÕ ë B d−¬ng lªn vµ thÕ ë A gi¶m
xuèng ®Õn khi lµm cho Q3 th«ng cßn Q4 kho¸, tô C2 kh«ng ®−îc n¹p.
Transistor 1 tiÕp gi¸p (hay UJT) kho¸, biÕn ¸p xung kh«ng cã xung t¸c ®éng.
Triac kho¸ do kh«ng cã xung kÝch, ng¾t dßng cÊp cho d©y ®èt. sau kho¶ng
thêi gian nµo ®ã tñ nguéi dÇn lµm cho c¶m biÕn TH l¹i t¨ng trÞ sè, t¨ng tíi
møc cÇu l¹i chuyÓn tr¹ng th¸i, vµ qu¸ tr×nh nµy cø lÆp ®i l¹i quanh gi¸ trÞ
nhiÖt ®é mµ ta cÇn khèng chÕ.
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
Khoa C¬ ®iÖn - - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
54
H×nh 2.29. S¬ ®å nguyªn lý tñ Galenkamp
B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
Khoa C¬ ®iÖn - - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
55
2.5.2. Tñ Model 101-A1(Trung Quèc)
* S¬ ®å nguyªn lý: nh− h×nh 2.30:
Trong ®ã: TH lµ c¶m biÕn ®iÖn trë nhiÖt lµm b»ng Platin khi nhiÖt
®é t¨ng th× ®iÖn trë còng t¨ng tuyÕn tÝnh; P lµ cuén d©y r¬le; VR1,VR2
lµ c¸c biÕn trë ®iÒu chØnh ®Ó t¹o tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ®Æt (hay nhiÖt ®é ®Æt).
* Nguyªn lý ho¹t ®éng cña tñ nh− sau: khi cÊp nguån ®iÖn xoay
chiÒu 220V, tñ lµm viÖc ngay vµ lóc nµy do nhiÖt ®é trong tñ thÊp trÞ sè
cña c¶m biÕn nhiÖt ®iÖn trë TH nhá nªn ®Çu ra 1 cña U1A(LMA324)
nhá, U1B(LMA324) l¾p theo kiÓu khuÕch ®¹i c©n b»ng vi sai, tÝn hiÖu ra
ch©n 7 phô thuéc vµo tÝn hiÖu vµo ë ch©n 5, 6, U1C(LMA324) m¾c theo
kiÓu khuÕch ®¹i ph¶n håi ©m cã ®¶o dÊu nªn tÝn hiÖu ra ë ch©n 8 cã gi¸
trÞ d−¬ng, U1D(LMA324) m¾c theo kiÓu khuÕch ®¹i ph¶n håi ©m kh«ng
®¶o nªn ë ch©n 14 cã gi¸ trÞ ®iÖn ¸p d−¬ng so víi m¸t, ®iÖn ¸p nµy qua
R14 vµo cùc baz¬ cña Q1, lµm cho Q1 th«ng.
Khi ®ã cuén d©y r¬le P cã dßng ®i qua, hót tiÕp ®iÓm cÊp ®iÖn cho
d©y ®èt vµ LED xanh s¸ng b¸o hiÖu tñ ®ang lµm viÖc. Sau kho¶ng thêi
gian nhÊt ®Þnh nµo ®ã th× tñ nãng lªn lín h¬n gi¸ trÞ nhiÖt ®é ®Æt ë
VR1,VR2, gi¸ trÞ ®iÖn trë cña c¶m biÕn nhiÖt TH t¨ng lªn lµm cho tÝn
hiÖu vµo ch©n 2 t¨ng lªn, lµm cho tÝn hiÖu vµo ch©n 5 còng t¨ng lªn
b»ng tÝn hiÖu vµo ch©n 6. Khi ®ã tÝn hiÖu ra ë ch©n 7 cã gi¸ trÞ lµ 0V,
®−a vµo ch©n 9 kÕt qu¶ lµ tÝn hiÖu ra ë ch©n 8 cã gi¸ trÞ ©m ®−îc khuÕch
®¹i tiÕp qua U1D(LMA324) lµm cho ch©n 14 cã ®iÖn ¸p ©m ®−a vµo cùc
baz¬ cña Q1 lµm cho Q1 bÞ kho¸, kh«ng cho dßng qua r¬le P, kh«ng cho
dßng qua d©y ®èt, LED ®á s¸ng, LED xanh t¾t vµ qu¸ tr×nh trªn cø lÆp ®i
lÆp l¹i theo yªu cÇu cña ng−êi sö dông.