zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Điện-Điện tử-Viễn thông

Quá trình hình thành thiết kế mạch bảo vệ động cơ bằng dung dich bán dẫn p4

Chia sẻ: Asff Fasfa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Báo xấu

74
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'quá trình hình thành thiết kế mạch bảo vệ động cơ bằng dung dich bán dẫn p4', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Quá trình hình thành thiết kế mạch bảo vệ động cơ bằng dung dich bán dẫn p4

B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 Khi VA= 0V, VB= 3V. Qu¸ tr×nh ph©n tÝch t−¬ng tù sÏ cho ta kÕt qu¶ DA dÉn, DB ng¾t. VZ ®−îc ghim ë 0,7V do DA dÉn ®iÖn. - Tr−êng hîp 4: Khi VA= VB= 0V. DA vµ DB ®Òu dÉn. VZ còng ®−îc ghim ë møc 0,7V. Tãm l¹i ta cã b¶ng 1.5 sau. B¶ng chøc n¨ng VA(V) VB(V) VZ(V) 0 0 0.7 0 3 0.7 3 0 0.7 3 3 3.7 B¶ng nµy biÓu thÞ quan hÖ t−¬ng øng c¸c møc ®iÖn ¸p gi÷a ®Çu ra víi ®Çu vµo ®−îc gäi lµ b¶ng chøc n¨ng. Quy −íc: Møc ®iÖn ¸p cao øng víi møc logic lµ 1. Møc ®iÖn ¸p thÊp øng víi møc logic lµ 0. + B¶ng ch©n lý Trong m¹ch sè, ®Ó thuËn tiÖn. Th−êng dïng kÝ hiÖu 1 vµ 0 biÓu thÞ møc cao vµ møc thÊp. Tõ b¶ng 1.5.1 ta dïng 1 thay thÕ møc cao, dïng 0 thay thÕ møc thÊp, dïng A, B thay thÕ VA, VB, dïng Z thay thÕ VZ, kÕt qu¶ thay thÕ lµ b¶ng ch©n lý 1.5 B¶ng 1.6: B¶ng ch©n lý cæng AND A B Z 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1.5.2 M¹ch OR 31
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 + M¹ch ®iÖn vµ ký hiÖu: H×nh 1.27 A, B lµ c¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo. Z lµ tÝn hiÖu ®Çu ra. H×nh 1.27: M¹ch OR a) kÝ hiÖu b) M¹ch ®iÖn + Nguyªn lý lµm viÖc Ph©n tÝch t−¬ng tù nh− m¹ch ®iÖn AND , ta xÐt 4 tr−êng hîp kh¸c nhau ë ®Çu vµo. KÕt qu¶ ta ®−îc b¶ng chøc n¨ng 1.7 B¶ng chøc n¨ng ®iÖn ¸p cña m¹ch ®iÖn h×nh: 1.27 B¶ng 1.7 VA(V) VB(V) VZ(V) 0 0 - 0,7 0 3 + 2,3 3 0 + 2,3 3 3 + 2,3 Ta thÊy chØ cÇn cã 1 tÝn hiÖu ®Çu vµo ë møc cao th× VZ ë møc cao. §ã lµ quan hÖ Logic OR. B¶ng ch©n lý 32
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 A B Z 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Ta thÊy r»ng mèi quan hÖ gi÷a tÝn hiÖu ®Çu ra Z víi c¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo A, B ®−îc biÓu thÞ b»ng phÐp céng Logic: Z= A+ B 1.5.3 Cæng NOT + M¹ch ®iÖn vµ kÝ hiÖu (H×nh: 1.28) V1(A) lµ tÝn hiÖu ®Çu vµo V0(z) lµ tÝn hiÖu ®Çu ra Eq lµ nguån ®iÖn ¸p ghim Dq lµ ®i«t ghim EB= -12V H×nh: 1.28: Cæng NOT a) KÝ hiÖu b) M¹ch ®iÖn + Nguyªn lý lµm viÖc Trong cæng NOT tranzito cÇn lµm viÖc ë chÕ ®é ®ãng më. Khi V1 ë møc thÊp th× T ng¾t hë m¹ch, V0 ë møc cao. Khi V1 ë møc cao th× T th«ng b·o hoµ, V0 ë møc thÊp. Nh− vËy m¹ch cã chøc n¨ng logic NOT. T¸c dông cña nguån ©m lµ EB lµ b¶o ®¶m T ng¾t hë tin cËy khi V1 ë møc thÊp. EQ vµ DQ cã t¸c dông gi÷ møc cao ®Çu ra ë gi¸ trÞ quy ®Þnh. §Ó ph©n tÝch nguyªn lý c«ng t¸c cæng NOT, ta h·y ¸p dông ph−¬ng ph¸p c¬ b¶n dïng ph©n tÝch m¹ch lµ: 33
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 gi¶ thiÕt, tÝnh to¸n, ph©n tÝch, so s¸nh, kiÓm tra, kÕt qu¶. B©y giê ta xÐt t×nh huèng V1= 3,2V vµ 0.3V. - Khi V1= 3,2V Gi¶ thiÕt r»ng tranzito T th«ng b·o hoµ, ®i«t DQ ng¾t. Víi gi¶ thiÕt nh− thÕ, t−¬ng øng ta cã: VB= 0,7V; V0=VCSE= VC= 0,3V; IDQ= 0. TÝnh to¸n: c¨n cø vµo c¸c th«ng sè m¹ch ®· cho ta tÝnh dßng vµ ¸p. M¹ch ®iÖn t−¬ng ®−¬ng H×nh: 1.29 A R1 1.5K B b I1 IB VI3.2V I2 R2 18K VBES EB -12V e VA − VB 3, 2 − 0,7 Ta cã: I1= = = 1,67 (mA) 1,5 R1 VB − EB 0, 7 − ( −12) I2 = = = 0,71 (mA) 18 R2 IB = I1- I2= 1,67- 0,71 = 0,96 (mA) VDQ= VCES- EQ= 0,3- 2,5 = -2,2 (V) EC − VCES E V× ICS = = C = 12/1 = 12 (mA) RC RC 12 I CS IBS= = = 0,4 (mA) β 30 KiÓm tra: c¨n cø kÕt qu¶ tÝnh to¸n, ®èi chiÕu ®iÒu kiÖn ®ãng më, cã thÓ biÕt gi¶ thiÕt hîp lý ®óng hay sai. NÕu sai th× ph¶i xÐt l¹i gi¶ thiÕt, ®−a ra gi¶ thiÕt hîp lÝ råi tÝnh to¸n kÕt qu¶. Trong tr−êng hîp cña chóng ta, v× IB > IBS, VDQ < 0,5 nªn gi¶ thiÕt ban ®Çu lµ hîp lý. -Khi V1= 0,3V H×nh 1.30: S¬ ®å t−¬ng ®−¬ng cña m¹ch 34
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 R1. 1.5K + VBE V1. 0.3V R2. 18K -e EB. 12V Khi V1= 0,3V v× t¸c dông cña nguån ©m EB, ®iÖn thÕ cña baz¬ nhá h¬n 0.3V, nªn tranzito ng¾t 1 c¸ch tin cËy, ®ång thêi ®i«t ghim DQ th«ng. V0= EQ+ VDQ = 2,5 + 0,7 = 3,2 V. §Çu ra cã møc cao. Tãm l¹i m¹ch ®iÖn h×nh 1.28b ®óng lµ cæng NOT. V× khi V1 lµ møc cao th× V0 lµ møc thÊp, khi V1 lµ møc thÊp th× V0 lµ møc cao. A Ta cã b¶ng ch©n lý cña cæng NOT Z= A Z 0 1 1 0 1.5.4 M¹ch ®iÖn cæng NAND (M¹ch vµ ®¶o) + M¹ch ®iÖn vµ kÝ hiÖu. H×nh: 1.31 H×nh 1.31: Cæng NAND a) kÝ hiÖu b) M¹ch ®iÖn + Nguyªn lý lµm viÖc: 35
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 M¹ch ®iÖn H×nh 1.31 Gåm 2 phÇn: PhÇn cæng AND bªn tr¸i vµ phÇn cæng NOT bªn ph¶i. VËy quan hÖ ®Çu ra vµ ®Çu vµo lµ NAND (Vµ- §¶o). BiÓu thøc hµm logic cña NAND lµ: Z= A.B B¶ng ch©n lÝ cæng NAND A B Z 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1.6 M¹ch TÝch ph©n iC C + ir R A Uv U0 H×nh 1.32: M¹ch tÝch ph©n S¬ ®å bé tÝch ph©n ®−îc m« t¶ trªn h×nh: 1.32 Tõ ®iÒu kiÖn c©n b»ng dßng ë nót A, iR= iC ta cã: dUr Uv -C. = (1-20) dt R 1 RC ∫ Ur= Uvdt + Ur0 (1-21) ë ®©y: Ur0 lµ ®iÖn ¸p trªn tô C khi t=0 (lµ h»ng sè tÝch ph©n x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn ban ®Çu). 36
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 Th−êng khi t= 0, Uv= 0 vµ Ur= 0. Nªn ta cã: t 1 ∫ Uvdt Ur= (1-22) τ 0 ë ®©y: τ= RC gäi lµ h»ng sè tÝch ph©n cña m¹ch. Khi tÝn hiÖu vµo thay ®æi tõng nÊc, tèc ®é thay ®æi cña ®iÖn ¸p ra sÏ b»ng: ΔU r Uv =- nghÜa lµ ë ®Çu ra bé tÝch ph©n sÏ cã ®iÖn ¸p t¨ng (hay gi¶m) Δt RC tuyÕn tÝnh theo thêi gian. §èi víi tÝn hiÖu h×nh sin, bé tÝch ph©n sÏ lµ bé läc tÇn sè thÊp, quay pha tÝn hiÖu h×nh sin ®i 900 vµ hÖ sè khuÕch ®¹i cña nã tØ lÖ víi tÇn sè. 1.7 M¹ch Vi ph©n R + Uv C Ur H×nh 1.33: M¹ch vi ph©n Bé vi ph©n cho trªn h×nh: 1.33 . B»ng c¸c ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n ta cã ®iÖn ¸p ra cña nã tØ lÖ víi tèc ®é thay ®æi cña ®iÖn ¸p vµo: dUv Ur= - RC (1-23) dt Khi tÝn hiÖu vµo lµ h×nh sin, bé vi ph©n lµm viÖc nh− mét bé läc cao tÇn, hÖ sè khuÕch ®¹i cña nã tØ lÖ thuËn víi tÇn sè tÝn hiÖu vµo vµ lµm quay pha Uvµo mét gãc 900. Th−êng bé vi ph©n lµm viÖc kÐm æn ®Þnh ë tÇn cao v× khi ®ã Zc= → 0 lµm hÖ sè håi tiÕp ©m gi¶m nªn khi sö dông cÇn chó ý ®Æc ®iÓm nµy vµ bæ sung 1 ®iÖn trë lµm nhôt R1. 37
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 1.8 Bé ghÐp quang- opto- Couplers 1.8.1 §¹i c−¬ng Trong Anh ng÷ bé ghÐp quang cßn ®−îc gäi lµ Photo coupledisolators, Photo- coulers, Photo- coupled pairs vµ Optically Coupled Pairs. Tõ th«ng th−êng nhÊt cho linh kiÖn nµy lµ Opto- Couplers. Bé ghÐp quang dïng ®Ó c¸ch ®iÖn gi÷a nh÷ng m¹ch ®iÖn cã sù kh¸c biÖt vÒ ®iÖn thÕ kh¸ lín. Ngoµi ra nã cßn ®−îc dïng ®Ó tr¸nh c¸c vßng ®Êt (ground circuit, circuit terrestre) g©y nhiÔu trong m¹ch ®iÖn. 1.8.2 C¬ chÕ ho¹t ®éng Th«ng th−êng bé ghÐp quang gåm 1 ®i«t lo¹i GaAs ph¸t ra tia hång ngo¹i vµ mét phototranzito víi vËt liÖu Si. Víi dßng ®iÖn thuËn, ®i«t ph¸t ra bøc x¹ hång ngo¹i víi chiÒu dµi sãng kho¶ng 900nm. N¨ng l−îng bøc x¹ nµy ®−îc chiÕu lªn trªn mÆt cña phototranzito hay chiÕu gi¸n tiÕp qua mét m«i tr−êng dÉn quang H×nh 1.38 H×nh 1.34: Bé ghÐp quang §Çu tiªn tÝn hiÖu ®−îc phÇn ph¸t (LED hång ngo¹i) trong bé ghÐp quang biÕn thµnh tÝn hiÖu ¸nh s¸ng. Sau ®ã tÝn hiÖu ¸nh s¸ng ®−îc phÇn nhËn (Phototriac) biÕn l¹i thµnh tÝn hiÖu ®iÖn. 38
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 H×nh 1.35: Phototriac 1.8.3 TÝnh chÊt c¸ch ®iÖn Nh− ®· nãi, bé ghÐp quang th−êng ®−îc dïng ®Ó c¸ch ®iÖn gi÷a hai m¹ch ®iÖn gi÷a hai m¹ch ®iÖn cã ®iÖn thÕ kh¸c biÖt kh¸ lín. Bé ghÐp quang cã thÓ lµm viÖc víi dßng ®iÖn mét chiÒu hay víi tÝn hiÖu ®iÖn cã tÇn sè kh¸ cao. §Æc biÖt víi thÓ tÝch nhá bÐ, bé ghÐp quang tá ra −u viÖt h¬n so víi biÕn thÕ. + §iÖn trë c¸ch ®iÖn §ã lµ ®iÖn trë víi dßng ®iÖn mét chiÒu gi÷a ng¶ vµo vµ ng¶ ra cña bé ghÐp quang cã trÞ sè bÐ nhÊt lµ 1011 Ω, nh− thÕ ®ñ ®¸p øng yªu cÇu th«ng th−êng. Nh− thÕ chóng ta cÇn chó ý, víi dßng ®iÖn rß trong kho¶ng nA cã thÓ ¶nh h−ëng ®Õn ho¹t ®éng cña m¹ch ®iÖn, vÝ dô khi dßng ®iÖn rß ch¹y vµo cùc gèc cña phototranzito cßn ®Ó trèng. GÆp tr−êng hîp nµy ta cã thÓ t¹o nh÷ng khe trèng gi÷a ng¶ ra vµ ng¶ vµo. Nãi chung víi bé ghÐp quang ta cÇn cã m¹ch in lo¹i tèt. + §iÖn dung c¸ch ®iÖn CÊu tróc cña bé ghÐp quang gåm cã phototranzito, LED, phÇn c¬ cã thÓ t¹o mét ®iÖn dung tõ 0,3 ÷ 2pF. §iÖn dung nµy ®−îc ®o khi ch©n ë ng¶ vµo còng nh− ch©n ë ng¶ ra ®−îc nèi t¾t. Víi sù thay ®æi cao ¸p kh¸ nhanh (500V/μs) gi÷a ng¶ ra vµ ng¶ vµo, ®iÖn dung kÝ sinh cã thÓ truyÒn ®i sù thay ®æi vµ xung ®iÖn ë ng¶ ra cã nh÷ng gai nhän. Trong tr−êng hîp nµy nªn sö dông bé ghÐp quang kh«ng cã ch©n nèi víi cùc gèc, vµ gi÷a cùc thu víi cùc ph¸t nªn nèi mét tô ®iÖn ®Ó lµm gi¶m gai nhiÔu ë xung ra. §Ó kh«ng t¹o thªm ®iÖn dung kÝ sinh, víi bé ghÐp quang ta kh«ng nªn dïng ch©n ®Õ ®Ó c¾m IC. + §iÖn thÕ c¸ch ly §iÖn thÕ c¸ch ly lµ ®iÖn thÕ cao nhÊt mµ bé ghÐp quang cã thÓ chÞu ®ùng næi. §iÖn thÕ c¸ch ly cßn tuú thuéc vµo cÊu tróc cña bé ghÐp quang, kh«ng khÝ.... 1.8.4 HiÖu øng tr−êng 39
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 D−íi mét ®iÖn thÕ kh¸ cao gi÷a LED vµ phototranzito cã kho¶ng c¸ch kh¸ gÇn, ta cã mét ®iÖn tr−êng kh¸ lín. Nõu bé ghÐp quang lµm viÖc víi ®iÒu kiÖn nh− thÕ liªn tôc vµi ngµy, c¸c th«ng sè cña bé ghÐp quang (®Æc biÖt víi tranzito) bÞ thay ®æi. HiÖu øng tr−êng cµng râ rµng h¬n víi nhiÖt ®é cao (1000C) vµ mét ®iÖn thÕ mét chiÒu kh¸ cao (1KV). C¸c th«ng sè nh− ®é khuÕch ®¹i, ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn ng−îc cã thÓ thay ®æi. Víi mét ®iÖn tr−êng kh¸ lín ta cã mét hiÖu øng gièng nh− víi tranzito MOS: cã sù ®¶o ®iÖn ë bÒ mÆt. So víi tranzito, c¸c th«ng sè cña LED rÊt æn ®Þnh d−íi t¸c dông cña ®iÖn tr−êng. Ng−êi ta cã thÓ b¶o vÖ líp chuyÓn tiÕp pn cña tranzito Silicon b»ng mét mµng ion trong suèt ®Ó chèng l¹i ¶nh h−ëng cña ®iÖn tr−êng (Transparent Ion Shield- Trios). VÝ dô víi bé ghÐp quang SFH6106. 1.8.5 Sù l·o ho¸ Víi thêi gian, c«ng suÊt ph¸t s¸ng cña LED bÞ gi¶m ®i, do ®ã ta cã hÖ sè truyÒn ®¹t cña mét bé ghÐp quang bÐ ®i. Ng−êi ta tr¸nh sù l·o ho¸ cña mét bé ghÐp quang b»ng ph−¬ng ph¸p “Burn- in”. Sau khi s¶n xuÊt c¸c bé ghÐp quang ®−îc cho lµm viÖc víi dßng ®iÖn vµ víi nhiÖt ®é xung quanh kh¸ lín trong mét thêi gian (24h). Do ®ã bé ghÐp quang bÞ l·o ho¸ tr−íc vµ nã kh«ng bÞ l·o ho¸ nhanh nh− c¸c bé ghÐp quang ch−a qua “Burn- in”. §Ó cho bé ghÐp quang lµm viÖc l©u dµi kh«ng bÞ l·o ho¸ qu¸ nhanh, nhiÖt ®é xung quanh vµ dßng ®iÖn lµm viÖc ph¶i gi÷ cµng thÊp cµng tèt. 1.8.6 HÖ sè truyÒn ®¹t Th«ng sè quan träng nhÊt cña bé ghÐp quang lµ hÖ sè truyÒn ®¹t dßng ®iÖn. HÖ sè truyÒn ®¹t lµ hÖ sè tÝnh theo phÇn tr¨m cho biÕt dßng ®iÖn ra (cña mét phototranzito) lín h¬n so víi dßng ®iÖn vµo cña LED hång ngo¹i trong mét bé ghÐp quang. 1.8.7 Bé ghÐp quang víi phototriac 40

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Tài Chính Ngân Hàng

172 tài liệu

836 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.