Đề tài Thiết kế bộ biến tần 3 pha để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ

ông 1: sô löôïc veà ñoäng cô khoâng ñoàng boä . Chöông 2: toång quan veà caùc heä thoáng bieán taàn, nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc boä bieán taàn. Chöông 3: maïch ñoäng löïc, ñi saâu vaøo nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc thieát bò cuõng nhö caùc phöông phaùp tính toaùn choïn maïch vaø baûo veä maïch, heä thoáng ñieàu khieån öùng duïng kyõ thuaät xung soá vaøo maïch ñieàu khieån ñeå ñieàu khieån hoaït ñoäng cuûa maïch. Chöông 4: heä thoáng ñieàu khieån: öùng duïng kó thuaät xung soá vaøo maïch ñieàu khieån ñeå ñieàu khieån hoaït ñoäng cuûa maïch Tuy nhieân vôùi trình ñoä coù haïn khoâng traùnh khoûi nhöõng sai soùt, em mong caùc thaày coâ thoâng caûm vaø ñoùng goùp yù kieán ñeå giuùp em tieán boä hôn. Em xin chaân thaønh caûm ôn caùc thaày coâ trong khoa ñieän –boä moân töï ñoäng ño löôøng ñaõ chæ baûo trong thôøi gian laøm ñeà taøi. Ñaø Naüng, Ngaøy Thaùng Naêm2004 Sinh vieân thöïc hieän SÔ LÖÔÏC VEÀ ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ A- CAÁU TAÏO VAØ ÑAËC ÑIEÅM I- CAÁU TAÏO: I-1: Caáu taïo phaàn tónh (stato) Goàm voû maùy, loûi saét vaø daây quaán. I-1.a Voû maùy: Thöôøng laøm baèng gang. Ñoái vôùi maùy coù coâng suaát lôùn (1000 kw), thöôøng duøng theùp taám haøn laïi thaønh voû. Voû maùy coù taùc duïng coá ñònh vaø khoâng duøng ñeå daãn töø. 2 I-1.b Loûi saét: Ñöôïc laøm baèng caùc laù theùp kyõ thuaät ñieän daøy 0,35 mm ñeán 0,5 mm gheùp laïi. Loûi saét laø phaàn daãn töø . Vì töø tröôøng ñi qua loûi saét laø töø tröôøng xoay chieàu, nhaèm giaûm toån hao do doøng ñieän xoaùy gaây neân, moãi laù theùp kyõ thuaät ñieän ñeàu coù phuû lôùp sôn caùch ñieän. Maët trong cuûa loõi theùp coù xeû raûnh ñeå ñaët daây quaán . I-1.c Daây quaán : Daây quaán ñöôïc ñaët vaøo caùc raõnh cuûa loûi saét vaø caùch ñieän toát vôùi loûi saét. Daây quaán stato goàm coù ba cuoän daây ñaët leäch nhau 120 o ñieän. I-2 Caáu taïo phaàn quay (roto): I-2 a Truïc : Laøm baèng theùp, duøng ñeå ñôû loûi saét roto. I-2-b Loûi saét: Goàm caùc laù theùp kyõ thuaät ñieän gioáng nhö ôû phaàn stato. Loûi saét ñöôïc eùp tröïc tieáp leân truïc. Beân ngoaøi loûi saét coù xeû raûnh ñeå ñaët daây quaán. I-2.c Daây quaán roto: Goàm hai loaïi: loaïi roto daây quaán vaø loaïi roto kieåu loàng soùc. * Loaïi roto kieåu daây quaán : daây quaán roto gioáng daây quaán ôû stato vaø coù soá cöïc baèng soá cöïc stato. Daây quaán ba pha cuûa roto thöôøng ñaáu hình sao (y). Ba ñaàu kia noái vaøo ba voøng tröôït baèng ñoàng ñaët coá ñònh ôû ñaàu truïc. Thoâng qua choåi than vaø voøng tröôït, ñöa ñieän trôû phuï vaøo maïch roto nhaèm caûi thieän tính naêng môû maùy vaø ñieàu chænh toác ñoä. *Loaïi roto kieåu loàng soùc: loaïi daây quaán naøy khaùc vôùi daây quaán stato. Moãi raûnh cuûa loûi saét ñöôïc ñaët moät thanh daãn baèng ñoàng hoaëc nhoâm vaø ñöôïc noái taét laïi ôû hai ñaàu baèng hai voøng ngaén maïch ñoàng hoaëc nhoâm, laøm thaønh moät caùi loàng, ngöôøi ta goïi ñoù laø loàng soùc. I-3 Khe hôû: Khe hôû trong ñoäng cô khoâng ñoàng boä raát nhoû (0,2 mm ÷ 1mm). Do ñoù roto laø moät khoái troøn neân roto raát ñeàu. 3 II- ÑAËC ÑIEÅM CUÛA ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ. - Caáu taïo ñôn giaûn. - Ñaáu tröïc tieáp vaøo löôùi ñieän xoay chieàu ba pha. - Toác ñoä quay cuûa roto nhoû hôn toác ñoä töø tröôøng quay cuûa stato n < n1. Trong ñoù: n toác ñoä quay cuûa roto. n1 toác ñoä quay töø tröôøng quay cuûa stato (toác ñoä ñoàng boä cuûa ñoäng cô ) B- NGUYEÂN LYÙ LAØM VIEÄC CUÛA ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ Khi noái daây quaán stato vaøo löôùi ñieän xoay chieàu ba pha, trong ñoäng cô seõ sinh ra moät töø tröôøng quay. Töø tröôøng naøy queùt qua caùc thanh daãn roto, laøm caûm öùng treân daây quaán roto moät söùc ñieän ñoäng 4 e2 seõ sinh ra doøng ñieän i2 chaïy trong daây quaán. Chieàu cuûa söùc ñieän ñoäng vaø chieàu doøng ñieän ñöôïc xaùc ñònh theo qui taéc baøn tay phaûi. Hình.1-1 sô ñoà nguyeân lyù ñoäng cô khoâng ñoàng boä. Chieàu doøng ñieän cuûa caùc thanh daãn ôû nöõa phía treân roto höôùng töø trong ra ngoaøi, coøn doøng ñieän cuûa caùc thanh daãn ôû nöõa phía döôùi roto höôùng töø ngoaøi vaøo trong. Doøng ñieän i2 taùc ñoäng töông hoã vôùi töø tröôøng stato taïo ra löïc ñieän töø treân daây daãn roto vaø moâmen quay laøm cho roto quay vôùi toác ñoä n theo chieàu quay cuûa töø tröôøng. Toác ñoä quay cuûa roto n luoân nhoû hôn toác ñoä cuûa töø tröôøng quay stato n1. Coù söï chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa roto vaø töø tröôøng quay stato duy trì ñöôïc doøng ñieän i2 vaø moâmen. Vì toác ñoä cuûa roto khaùc vôùi toác ñoä cuûa töø tröôøng quay stato neân goïi laø ñoäng cô khoâng ñoàng boä. Ñaëc tröng cho ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha laø heä soá tröôït: Trong ñoù: N laø toác ñoä quay cuûa roto. F1 taàn soá doøng ñieän löôùi. P soá ñoâi cöïc. N1 toác ñoä quay cuûa töø tröôøng quay (toác ñoä ñoàng boä cuûa ñoäng cô). p fn 1601 = (1-2) Khi taàn soá cuûa maïng ñieän thay ñoåi thì n1 thay ñoåi laøm cho n thay ñoåi. Khi môû maùy thì n = 0 vaø s = 1 goïi laø ñoä tröôït môû maùy. Doøng ñieän trong daây quaán vaø tö ø tröôøng quay taùc duïng löïc töông hoå leân nhau neân khi roto chòu taùc duïng cuûa moâmen m thì töø tröôøng quay cuõng chòu taùc duïng cuûa moâmen m theo chieàu ngöôïc laïi. Muoán cho töø tröôøng quay vôùi toác ñoä n1 thì noù phaûi nhaän moät coâng suaát ñöa vaøo goïi laø coâng suaát ñieän töø. 60 2ω 1nπMMP 1ñt == 1 1 n nnS −= (1-1) (1-3) M 5 Khi ñoù coâng suaát ñieän ñöa vaøo: Ngoaøi thaønh phaàn coâng suaát ñieän töø coøn coù toån hao treân ñieän trôû daây quaán stato. Toån hao saét: Coâng suaát cô ôû truïc laø: Coâng suaát cô nhoû hôn coâng suaát ñieän töø vì coøn toån hao treân daây quaán roto: Trong ñoù: M2 soá pha cuûa daây quaán roto. Vì p’2 < pñt do ñoù n < n1 Coâng suaát cô cuûa p2 ñöa ra nhoû hôn p’2 vì coøn toån hao do ma saùt treân truïc ñoäng cô vaø toån hao phuï khaùc: Hieäu suaát cuûa ñoäng cô: C- CAÙC ÑAÏI LÖÔÏNG VAØ PHÖÔNG TRÌNH CÔ BAÛN CUÛA ÑOÄNG CÔ. 1. Caùc ñaïi löôïng 1.a Heä soá tröôït: Ñeå bieåu thò möùc ñoä ñoàng boä giöõa toác ñoä quay cuûa roto n vaø toác ñoä cuûa töø tröôøng quay stato n1. Ta coù : Haõy tính theo phaàn traêm: 1 1 n nns −= o o o o n nnS 100 1 1−= ϕcos..31 IUP = 2 1 2 11 3 IrPd =Δ st st PP PPPP ñt1ñt ΔΔ −−= Δ=Δ 60 2.'2 nMMP πω == 2Δ dP−= ñt2 PP 2222 .. rImP d =Δ fcô pPPP Δ−Δ== 22 ' )9,08,0( 1 2 ÷== P Pη (1-4) (1-5) (1-6) (1-7) (1-8) (1-9) (1-10) (1-11) (1-12) (1-13) 6 Xeùt veà maët lyù thuyeát giaù trò s seõ bieán thieân töø 0 ñeán 1 hoaëc töø 0 ñeán 100 o/o Trong ñoù : 1.b Söùc ñieän ñoäng cuûa maïch roto luùc ñöùng yeân. Trong ñoù: K2 laø heä soá daây quaán roto cuûa ñoäng cô. F20 taàn soá xaùc ñònh ôû toác ñoä bieán ñoåi cuûa töø thoâng quay qua cuoän daây, vì roto ñöùng yeân neân: F20 baèng vôùi taàn soá doøng ñieän ñöa vaøo f1 1.c Khi roto quay: Taàn soá trong daây quaán roto laø: Vaäy f2s = s.f1 Söùc ñieän ñoäng treân daây quaán roto luùc ñoù laø: Vôùi f2s = s.f1 theá vaøo (1-19), ta ñöôïc: 2. Phöông trình cô baûn cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha. )1( 60 1 1 1 snn p fn −= = mWfKE Φ= 220220 44,4 töø maïch trong thoâng töø cuûa ñaïïicöïc soá tròmφ 60 1 20 pnf = 6060 )( 1 1 11 2 pn n nnpnnf Xs −=−= mKWfE ss Φ= 2222 44,4 SKWfE ms Φ= 2212 44,4 (1-14) (1-15) (1-16) (1-17) (1-18) (1-19) (1-20) (1-21) 7 2.a Phöông trình ñaëc tính toác ñoä. Theo sô ñoà ñaúng trò moät pha nhö hình (1-2), ta coù bieåu thöùc doøng ñieän roto ñaõ qui ñoåi veà stato. Khi toác ñoä ñoäng cô n = 0 , theo (1-26) ta coù s =1. Neáu ñieän aùp ñaët leân cuoän stato u1 = const thì bieåu thöùc (1 –29) chính laø quan heä giöõa doøng ñieän roto ñaõ qui ñoåi veà stato i’2 vôùi ñoä s hay vôùi toác ñoä n. Do ñoù bieåu thöùc (1-29) chính laø phöông trình ñaëc tính toác ñoä. 2.b Phöông trình ñaëc tính cô. Bieåu thöùc (1-35) chính laø phöông trình ñaëc tính cô. Ñöôïc bieåu dieãn quan heä m = f(n) nhö hình 1-3 Giaù trò s seõ bieán thieân töø - ∞ ñeán + ∞ vaø moâmen quay seõ coù hai giaù trò cöïc ñaïi goïi laø moâmen tôùi haïn (mt). Laáy ñaïo haøm cuûa moâmen theo heä soá tröôït vaø cho dm/ds = 0. Ta coù heä soá tröôït töông öùng vôùi moâmen tôùi haïn mt goïi laø heä soá tröôït tôùi haïn. Do ñoù ta ñöôïc bieåu thöùc moâmen tôùi haïn : Giaûi caùc phöông trình (1-35), (1-36), (1-37) vaø ñaët : 2 21 22 1 1 2 )'()'( ' xx S rr UI +++ = ( ) ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ++⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ + = 2 21 2 2 11 21 '' '3 xx s rr rUM ω 2 21 2 2 2 )'( ' xxr rSth ++= )(2 3 22 111 2 1 n th xrr pUM ++= ω (1-29) (1-35) (1-36) (1-37) (1-38) nxr r 22 1 2' + =ε 8 S S S S MM th th th + = 2 Ta ñöôïc daïng ñôn giaûn cuûa phöông trình ñaëc tính cô: Hình 1-3. Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä. Nhaän thaáy daïng gaàn ñuùng cuûa phöông trình ñaëc tính cô nhö sau: Ñoái vôùi ñoäng cô roto loàng soùc, nhaát laø caùc ñoäng cô coù coâng suaát lôùn thì R1 << xn, neân coù theå boû qua r1 vaø ε = 0. Ta coù: Nhaän xeùt: töø caùc bieåu thöùc (1-36) vaø (1-37), ta thaáy ñoái vôùi ñoäng cô xaùc laäp neáu u1 thay ñoåi thì st = const vaø mt thay ñoåi tæ leä vôùi u12 . Khi thay ñoåi ñieän trôû maïch roto baèng caùch theâm ñieän trôû phuï (ñoái vôùi ñoäng cô khoâng ñoàng boä roto quaán daây) thì: Mt = const vaø st tæ leä vôùi r’2 . Khi xeùt ñeán ñieän trôû treân maïch stato r1 thì moâmen tôùi haïn mt seõ coù hai giaù trò khaùc nhau vaø öùng vôùi hai traïng thaùi laøm vieäc cuûa ñoäng cô. * s = 0 , n1 < n laø traïng thaùi haõm taùi sinh ñoäng cô laøm vieäc nhö moät maùy phaùt. * s > 0 , n1 > n traïng thaùi laøm vieäc cuûa ñoäng cô. ( ) ε ε 2 12 ++ += s s s s MM th th th ε (1-39) 22 2 ' ' n tF xr rS +−= (1-43) )(2 `3 22 111 1 n tF xrr UpM ++−= ω (1-44) 22 1 2' nxr rs +=tñ (1-45) )(2 3 22 111 2 1 nxrr pUM ++= ωtñ (1-46) s = 0 MMthMñm Sth n1 nñm +s n= 0 9 3. Aûnh höông cuûa caùc thoâng soá ñeán ñaëc tính cô : 3.a Aûnh höôûng cuûa suy giaûm ñieän aùp löôùi caáp ñoäng cô khoâng ñoàng boä Khi ñieän aùp löôùi suy giaûm, theo (1-37) mth giaûm bình phöông laàn ñoä suy giaûm cuûa ñieän aùp löôùi theo (1-36) thì sth vaãn khoâng thay ñoåi. 3.b Aûnh höôûng cuûa ñieän trôû, ñieän khaùng maïch stato : Khi noái theâm ñieän trôû hoaëc ñieän khaùng vaøo maïch stato thì theo (1-36) vaø (1-37) sth vaø mth ñeàu giaûm. 3.c Aûnh höôûng cuûa soá ñoâi cöïc p Ta coù : p f1 1 2πω = (1-47) suy ra : )1(1 s−= ωω (1-48) khi thay ñoåi soá ñoâi cöïc thì toác ñoä töø tröôøng quay 1ω thay ñoåi, do ñoù toác ñoä ñoäng cô cuõng thay ñoåi . 3.d Aûnh höôûng cuûa thay ñoåi taàn soá löôùi f1 caáp cho ñoäng cô khoâng ñoàng boä : Theo (1-47) vaø (1-48) khi thay ñoåi f1 thì 1ω cuõng thay ñoåi vaø do ñoù ω cuõng thay ñoåi. - neáu f1 >f1ñm , vì mth 2 1 1 f ≈ neân khi mth giaûm neân u1 khoâng ñoåi - neáu f1 < f1ñm , vôùi u1 khoâng ñoåi thì theo (1-1) doøng i1 taêng nhanh. Ñieàu naøy khoâng cho pheùp neân khi thay ñoåi f1 thì phaûi thay ñoåi u1 theo 1 qui luaät naøo ñoù ñeå ñoäng cô khoâng ñoàng boä sinh ra ñöôïc momen nhö trong cheá ñoä ñònh möùc. 4. Caùc phöông phaùp ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô vaø caùc luaät ; 4.a Ñieàu chænh ñieän aùp ñoäng cô : Momen cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä tæ leä vôùi bình phöông ñieän aùp stato neân coù theå ñieàu chænh ñöôïc momen vaø toác ñoä ñoäng cô baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp trong khi giöõ nguyeân taàn soá. 4.b Ñieàu chænh ñieän trôû maïch roto : Ta coù : r = rr + rf , khi taêng giaù trò ñieän trôû toång r töùc laø laøm taêng ñoä tröôït tôùi haïn sth coøn momen tôùi haïn mth cuûa ñoäng cô khoâng ñoåi. 4.c Ñieàu chænh taàn soá nguoàn caáp cho ñoäng cô khoâng ñoàng boä : Luaät ñieàu khieån taàn soá Luaät ñieàu chænh giöõ khaû naêng quaù taûi khoâng ñoåi. Neáu boû qua ñieän trôû daây quaán stato thì coù theå tính ñöôïc momen tôùi haïn : 2 0 2 0 22 2 ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛=∗= ωω s m s Bss m th UKU LL LM (1-49) Ñieàu kieän giöõ cho khaû naêng quaù taûi khoâng ñoåi laø: dm thth M M M M = (1-50) Luaät ñieàu chænh töø thoâng khoâng ñoåi : 10 Töø caùc quan heä veà daëc tính momen coù theå keát luaän raèng neáu giöõ töø thoâng maùy hoaëc töø thoâng cuûa stato sφ khoâng ñoåi thì momen seõ khoâng phuï thuoäc vaøo taàn soá vaø mth seõ khoâng thay ñoåi trong toaøn boä quaù trình ñieàu chænh Luaät ñieàu chænh taàn soá khoâng tröôïc . 2 22 )(1 . 2 3 ss ss r m I I R L ω ωμ += (1-51) Neáu giöõ taàn soá f khoâng tröôïc ws = const thì moâ men chæ phuï thuoäc is maø khoâng phuï thuoäc taàn soá nguoàn. 4.d Phöông phaùp taêng soá laàn chuyeån maïch trong moät chu kyø. 11 4.e Phöông phaùp ñieàu chænh bieân ñoä (ud thay ñoåi→ unl thay ñoåi ) 4.f Phöông phaùp ñieàu chænh ñoä roäng xung : - Trong phöông phaùp naøy goùc chuyeån maïch ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch so saùnh Giöõa tín hieäu hình sin maãu e(t) vôùi tín hieäu döïa thöôøng daïng raêng cöa u(t). Taàn soá tín hieäu u(t) caøng lôùn lôùn thì ñieän aùp ra taûi caøng gaàn hình sin hôn. Öu ñieåm noåi baät laø vöøa ñieàu chænh ñöôïc ñieän aùp, vöøa laøm sin hoaù ñieän aùp ñaët vaøo ñoäng cô. - Vôùi soá löôïng caùc xung coù ñoä roäng thích hôïp phöông phaùp ñieàu chænh ñoä roäng Xung coù theå laøm trieät tieâu caùc soùng baäc cao. - Do vaäy phöông phaùp naøy raát hay söû duïng. - Vôùi phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô khoâng ñoàng boä baèng bieán taàn thì Khoâng nhaän ñieän aùp töø löôùi maø nhaän ñieän aùp töø nghòch löu cuûa bieán taàn - Ta nhaän thaáy raèng sdd cuûa daây quaán cuûa stato trong ñoäng cô khoâng ñoàng boä tæ Leä vôùi taàn soá ñaët vaøo f1 vaø töø thoâng φ : 11 fkE φ= (1-52) - Maët khaùc, ta coù phöông trình caân baèng ñieän aùp : 1111 ZIEU +−= (1-53) Neáu coi suït aùp treân daây quaán phaûn öùng phaàn öùng laø khoâng ñaùnh keå thì ta coù : U1 = - e1 •• = EU Töø (1-52) suy ra : 11 fkU φ= • (1-54) Töø (1-54) ta thaáy, ñeå ñaûm baûo cho ñaët tính cô coù ñoä cöùng cao vaø khaû naêng qua taûi lôùn, ñoàng thôøi ñieàu chænh ñieän aùp u1 sao cho töø thoâng φ khoâng ñoåi, nghóa laø thay ñoåi 1 1 f U=φ ñeå cho ñoäng cô hoaït ñoäng toái öu. ÂÑieàu khieån bieân ñoä 12 - Neáu taàn soá f1 giaûm thì töø thoâng φ taêng, daãn ñeán doøng ñieän töø hoaù μI taêng. - Neáu taàn soá f1 taêng thì töø thoâng φ giaûm, daãn ñeán daây quaán roto bò quaù doøng . - Maët khaùc ta coù : constICM == 22 cosϕφ Do ñoù vieäc yeâu caàu thay ñoåi toác ñoä ñoäng cô laø phaûi thay ñoåi ñieän aùp vaø taàn soá moät caùch hôïp lyù nhaát ñeå ñoäng cô hoaït ñoäng toái öu. Ñoái vôùi boä bieán taàn nguoàn aùp ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô ta thay ñoåi ñieän aùp vaø taàn soá theo: - Thay ñoåi ñieän aùp : u1 = dUα baèng caùc thay ñoåi goùc ñieàu khieån T T1: =αα - Thay ñoåi taàn soá baèng caùch thay ñoåi chu kyø phaùt xung ñieàu khieån nghòch löu. 13 c h æ n h l ö u l o ïc N g h ò c h lö u CHÖÔNG II TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC HEÄ THOÁNG BIEÁN TAÀN A- KHAÙI NIEÄM : Bieán taàn laø moät thieát bò toå hôïp caùc linh kieân ñieän töû thöïc hieän chöùc naêng bieán ñoåi taàn soá vaø ñieän aùp moät chieàu hay xoay chieàu coù taàn soá nhaát ñònh thaønh doøng ñieän xoay chieàu coù taàn soá ñieàu khieån ñöôïc nhôø caùc khoaù ñieän töû. B- PHAÂN LOAÏI: Bieán taàn ñöôïc chia laøm hai loaïi : 1. Bieán taàn tröïc tieáp : Coøn ñöôïc goïi laø bieán laø bieán taàn phuï thuoäc. Thöôøng goàm caùc nhoùm chænh löu ñieàu khieån maéc song song ngöôïc cho xung laàn löôït hai nhoùm chænh löu treân ta coù theå nhaän ñöôïc doøng xoay chieàu treân taûi. Nhö vaäy ñieän aùp xoay chieàu u1(f1) chæ caàn qua moät van laø chuyeån ngay ra taûi vôùi u2(f2). Tuy nhieân, ñaây laø loaïi bieán taàn coù caáu truùc sô ñoà van raát phöùc taïp chæ söû duïng cho truyeàn ñoäng ñieän co coâng suaát lôùn, toác ñoä laøm vieäc thaáp. Vì vieäc thay ñoåi taàn soá f2 khoù khaên vaø phuï thuoäc vaøo f1. 2. Bieán taàn giaùn tieáp: Boä bieán taàn naøy coøn goïi laø bieán taàn ñoäc laäp trong bieán taàn naøy ñaàu tieân ñieän aùp ñöôïc chænh löu thaønh doøng moät chieàu, sau ñoù qua boä loïc roài trôû laïi doøng xoay chieàu vôùi taàn soá f2 nhôø boä nghòch löu ñoäc laäp (quaù trình thay ñoåi f2 khoâng phuï thuoäc vaøo f1) Vieäc bieán ñoåi hai laàn laøm giaûm hieäu suaát bieán taàn Tuy nhieân vieäc öùng duïng heä ñieàu khieån soá nhôø kyõ thuaät vi xöû lyù neân ta phaùt huy toái ña caùc öu ñieåm cuûa bieán taàn loaïi naøy vaø thöôøng söû duïng noù hôn. Do tính chaát cuûa boä loïc neân bieán taàn giaùn tieáp laïi ñöôïc chia laøm hai loaïi söû duïng nghòch löu aùp vaø nghòch löu doøng. 2.a Boä bieán taàn giaùn tieáp nguoàn doøng: Laø loaïi bieán taàn maø nguoàn taïo ra ñieän aùp moät chieàu laø nguoàn doøng, daïng cuûa ñoäng ñieän treân taûi phuï thuoäc vaøo daïng doøng ñieän cuûa nguoàn, coøn daïng aùp treân taûi phuï thuoäc laø tuyø thuoäc vaøo caùc thoâng soá cuûa taûi quy ñònh. 2.b Boä bieán taàn giaùn tieáp nguoàn aùp : T1 Z taûi T2 14 Laø loaïi bieán taàn maø nguoàn taïo ra ñieän aùp moät chieàu laø nguoàn aùp ( nghóa laø ñieän trôû nguoàn baèng 0 ). Daïng cuûa ñieän aùp treân taûi tuyø thuoäc vaøo daïng cuûa ñieän aùp nguoàn, coøn daïng cuûa doøng ñieän treân taûi phuï thuoäc vaøo thoâng soá cuûa maïch taûi quy ñònh. Boä bieán taàn nguoàn aùp coù öu ñieåm laø taïo ra daïng doøng ñieän vaø ñieän aùp sin hôn, daõi bieán thieân taàn soá cao hôn neân ñöôïc söû duïng roäng raõi hôn. Boä bieán taàn nguoàn aùp coù hai boä phaän rieâng bieät, ñoù laø boä phaän ñoäng löïc vaø boä phaän ñieàu khieån, + Phaàn ñoäng löïc goàm coù caùc phaàn sau : - Boä chænh löu : coù nhieäm vuï bieán ñoåi doøng xoay chieàu coù taàn soá f1 thaønh doøng moät chieàu. - Boä nghòch löu : laø boä raát quan troïng trong boä bieán taàn, noù bieán ñoåi doøng ñieän moät chieàu ñöôïc cung caáp töø boä chænh löu thaønh doøng ñieän xoay chieàu coù taàn soá f2. - Boä loïc : laø boä phaän khoâng theå thieáu ñöôïc trong maïch ñoäng löïc cho pheùp thaønh phaàn moät chieàu cuûa boä chænh löu ñi qua vaø ngaên chaën thaønh phaàn xoay chieàu. Noù coù taùc duïng sang baèng ñieän aùp taûi sau khi chænh löu. + Phaàn ñieàu khieån: Laø boä phaän khoâng theå thieáu ñöôïc quyeát ñònh söï laøm vieäc cuûa maïch ñoäng löïc, ñeå ñaûm baûo caùc yeâu caàu taàn soá, ñieän aùp ra cuûa boä bieán taàn ñeàu do maïch ñieàu khieån quyeát ñònh. Boä ñieàu khieån nghòch löu goàm 3 phaàn: - Khaâu phaùt xung chuû ñaïo : laø khaâu töï dao ñoäng taïo ra xung ñieàu khieån ñöa ñeán boä phaän phaân phoái xung ñieàu khieån ñeán töøng tranzito. Khaâu naøy ñaûm nhaän ñieàu chænh xung moät caùch deã daøng, ngoaøi ra noù coøn theå ñaûm nhaän luoân chöùc naêng khueách ñaïi xung. - Khaâu phaân phoái xung :laøm nhieäm vuï phaân phoái caùc xung ñieàu khieån vaøo khaâu phaùt xung chuû ñaïo. - Khaâu khueách ñaïi trung gian: coù nhieäm vuï khueách ñaïi xung nhaän ñöôïc töø boä phaän phaân phoái xung ñöa ñeán ñaûm baûo kích thích môû van. Sô ñoà cuûa heä thoáng ñieàu khieån nhö sau: Boä bieán ñoåi ( maïch ñoäng löïc ) Ñieàu khieån U1 , f1 U2 , f2 Phaùt xung chuû ñaïo Phaân phoái xung Khuyeách ñaïi xung Van 15 Chænh Löu Loïc Nghòch löu Taûi CHÖÔNG III MAÏCH ÑOÄNG LÖÏC I. II. BOÄ NGHÒCH LÖU: Caùc van baùn daãn trong boä nghòch löu coù theå laø thyristo hoaëc tranzito. Nhöng phuø hôïp vaø öu vieät hôn ta duøng tranzito. Öu ñieåm deã thaáy laø boû ñöôïc chuyeån maïch cöôõng, hôn nöõa caùc toån hao ñoåi chieàu nhoû hôn. Boä nghòch löu duøng tranzito coù kích thöôùc nhoû vaø nheï hôn boä nghòch löu töông ñöông duøng thyristo. Khuyeát ñieåm cuûa noù laø ñoøi hoûi taùc ñoäng lieân tuïc vaøo cöïc goác trong chu kyø daãn cuûa tranzito, moät khuyeát ñieåm nöõa laø ñieän aùp ñònh möùc thaáp hôn cuûa thyristo. Tuy nhieân duøng tranzito coâng suaát môû roäng ñöôïc phaïm vi vaø phaùt huy caùc öu ñieåm hôn thyristo do caûi thieän ñöôïc ñaïi löôïng ñònh möùc vaø giaù thaønh. Vì vaäy, döôùi ñaây chuû yeáu xem xeùt nghòch löu ñieän aùp sô ñoà caàu duøng van an toaøn. I-1. Sô ñoà nguyeân lyù vaø quaù trình chuyeån maïch: Tuï co coù nhieäm vuï ñaûm baûo ñieän aùp nguoàn ít bò thay ñoåi, maët khaùc noù trao ñoåi naêng löôïng phaûn khaùng vôùi cuoän caûm. Phöông phaùp ñieàu khieån caùc van tranzito thoâng thöôøng nhaát laø ñieàu khieån cho goùc môû cuûa van laø o180=λ vaø o120=λ . Ôû ñaây ta xeùt goùc daãn ôùi taûi ñaáu sao nhö thieát keá baèng caùch xaùc ñònh ñieän aùp treân taûi trong töøng khoaûng thôøi gian 60o (vì cöù 60o coù moät söï chuyeån taïng thaùi maïch ) vôùi nguyeân taéc van naøo daãn coi laø thoâng maïch. Nhìn chung sô ñoà naøy coù daïng moät pha taûi noái tieáp vôùi 2 pha ñaáu song song nha. Do vaäy ñieän aùp treân taûi seõ chæ coù giaù trò laø uz /3 (khi moät pha ñaáu song song, vôùi 1 trong 2 pha coøn laïi) hoaëc 3/2 zU . Vôùi giaû thieát laø taûi ñoái xöùng. ¾ Nguyeân taéc chuyeån maïch : T 4 D 4 T 6 Z a U v T 1 C o D 1 T 3 D 6 T 2 D 2 Z b Z c T 5D 3 D 5 16 Cho goùc môû cuûa moãi tranzito laø 180o vaø cöù 60o tieáp theo ( keå töø khi tranzito tröôùc ñoù môû thì cho 1 tranzito khaùc môû). Nhö vaäy trong cuøng 1 thôøi gian co 3 tranzito môû. Baûng traïng thaùi quaù trình môû caùc tranzito T 0 o60÷ oo 12060 ÷ oo 180120 ÷ oo 240180 ÷ oo 300240 ÷ oo 360300 ÷ T1 1 1 1 0 0 0 T2 0 1 1 1 0 0 T3 0 0 1 1 1 0 T4 0 0 0 1 1 1 T5 1 0 0 0 1 1 T6 1 1 0 0 0 1 Xeùt quaù trình chuyeån maïch töø t5 sang t2 töông öùng khoaûng töø ( oo 600 ÷ ) sang ( oo 12060 ÷ ) Trong khoaûng ( oo 600 ÷ ) thì t1, t5, t6, daãn. Chieàu doøng ñieän treân taûi ñöôïc xaùc ñònh theo chieàu muõi teân, ñeán thôøi ñieåm 60o thì ñaûo traïng thaùi töø t5 sang t2. Do treân taûi zc mang tính caûm neân doøng ñieän khoâng ñaûo ngay laäp töùc maø naêng löôïng tích luyõ trong zc duy trì theo chieàu cuõ moät thôøi gian, luùc ñoù buoäc doøng dieän duy trì phaûi thoaùt qua diod d2, qua taûi veà aâm nguoàn ñeán lucs doøng ñieän ñoåi chieàu seõ mang doøng ñieän duy trì thì d2 khoaù. Quaù trình chuyeån maïch keát thuùc. Cuõng lyù luaän töông töï ta ñöôïc chuyeån maïch h.b ñeán h e. 17 18 I-2.Daïng soùng maïch nghòch löu: θ θ θ θ θ θ θ θ θ 19 Ta tính ñieän aùp treân töøng pha taûi, tröôùc tieân laø pha a Trong khoaûng 0o – 60o (h a) ZAf UU 3 1= Trong khoaûng 60o – 120o (h b) ZAf UU 3 2= Trong khoaûng 120o – 180o (h c) ZAf UU 3 1= Trong khoaûng 180o – 240o (h d) ZAf UU 3 1−= Trong khoaûng 240o – 300o (h e) ZAf UU 3 2−= Trong khoaûng 300o – 360o (h f) ZAf UU 3 1−= Töông töï ta tính ñöôïc caùc pha b, c. ¾ Baûng chuyeån traïng thaùi cuûa diod: 0o 60 o 120 o 180 o 240 o 300 o D1 1 0 0 0 0 0 D2 0 1 0 0 0 0 D3 0 0 1 0 0 0 D4 0 0 0 1 0 0 D5 0 0 0 0 1 0 D6 0 0 0 0 0 1 I-3. Tính toaùn vaø choïn caùc phaàn töû trong maïch nghòch löu : Theo ñeà cho : Ñoäng cô khoâng ñoàng boä roto loàng soùc Coâng suaát ñònh möùc : pdm = 1kw, Toác ñoä ñònh möùc n = 1450 (v/p). Heä soá cosϕ = 0.95. Ñieän aùp löôùi : 220/380 v. Hieäu suaát : 9.0=η Heä soá quaù taûi : 8.1=λ === 9.0 1000 1 η dmPP 111.1 (w) 20 )(77.1 95.0*220*3 1.111 cos3 cos3 11 A IU PIIUP dmdmdm dmdmdmdm == =⇒= ϕϕ == ϕcos1 fdm f f I U R 9.11795.0* 77.1 220 = a. Tính choïn tranzito: Ñieän aùp pha cöïc ñaïi cuûa ñoäng cô : =maxfU )(1.3112*220 V= Ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa boä nghòch löu: Vì =maxfU zU3 2 neân 7.4661.311* 2 3 2 3 max === fz UU Vaäy ñieän aùp ngöôïc ñaët leân moãi tranzito : zng UU =max = 466.7 (v). Choïn heä soá quaù aùp cuûa tranzito laø Kv = 1.6, thì caàn phaûi choïn tranzito chòu ñöôïc aùp ngöôïc laø == zvng UKU 1.6*466.7 =746.72 (v). Vì taûi ñaáu hình sao neân doøng qua moãi tranzito luùc cöïc ñaïi baèng doøng chænh löu == maxZT II )(5.22*77.12 AI dm == Vôùi heä soá quaù doøng Ki = 1.2 , do ñoù ta phaûi choïn tranzito chòu ñöôïc doøng : == IKI IT 1.2 * 2.5 = 3 (A). Caên cöù vaøo keát quaû treân, theo baûng I.2 Tranzito coâng suaát trang 18, Saùch ñieän töû coâng suaát Nguyeãn Bính Tranzito ñaõ choïn coù maõ hieäu BUX - 47 Coù caùc thoâng soá sau : - CEV =850 V :Ñieän aùp Vce cöïc ñaïi khi cöïc badô bò khoaù bôûi ñieän aùp aâm. - 0CEV =400V :Ñieän aùp Vce khi cöïc badô ñeå hôû . - CEsatV =1.5V : Ñieän aùp Vce khi tranzito ôû traïng thaùi baûo hoaø. - CI = 9A : Doøng colectô maø tranzito coù theå chòu ñöôïc. - BI = 1.2 A : Doøng badô maø tranzito coù theå chòu ñöôïc. - fT = 0.8μ :Thôøi gian caàn thieát ñeå CEV , CI tö goaù trò CI giaûm xuoáng 0. - sT = sμ3 : Thôøi gian caàn thieát ñeå CEV töø giaù trò CEsatV taêng ñeán ñieän aùp nguoàn. - mP = 125(w) :Coâng suaát tieâu taùn cöïc ñaïi beân trong tranzito. b. Tính choïn diod: Doøng ñieän pha taûi coù ba ñoaïn khaùc nhau trong nöõa chu kyø : 21 - o600 ÷ ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ + −+−= − QNA e a aa R Ei θ 31 )2)(1(1 3 (1) - o12060 ÷ ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ + +−= − QNA e a a R Ei θ 3 2 1 )1(2 3 (2) - o180120 ÷ ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ + −++= − QNA e a aa R Ei θ 31 )2)(1(1 3 (3) vôùi 33.0tan === ϕωR LQ 36.03 1 33.0*3 1 ==−= −eQea Taïi 1θθ = , doøng qua taûi pha A baèng 0: ia = 0. Töø (1) ta coù ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ + −+−= − QNA e a aa R Ei θ 31 )2)(1(1 3 = 0 )2)(1( 1ln )2)(1( 1ln 3 1 3 1 aa aQ aa a Q −+ +−=⇒−+ +=− θθ 25.0 )36.02)(36.01( 36.01ln33.0 3 1 =−+ +−=θ o3.141 =⇒ θ Traïng thaùi chuyeån maïch Diod, taïi thôøi ñieåm θ = 0, Diod D1 daãn vaø doøng qua Diod cuõng laø doøng qua taûi, luùc naøy doøng qua Diod cuõng laø doøng cöïc ñaïi cuûa Diod: ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ + −+−== 3max1 1 )2)(1(1 3 )0( a aa R UiI dAD = )(49.1 36.01 )36.02)(36.01(1 9.117*3 7.466 3 A−=⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ + −+− neáu choïn heä soá quaù taûi doøng ñieän qua Diod laø 1.2 thì Diod choïn phaûi chòu doøng laø: )(8.149.1*2.1 AI D == Ñieän aùp ñaët ngöôïc ñaët leân moãi Diod laø: )(2.3117.466* 3 2 3 2 3 2 VUUU dzng ==== Choïn heä soá quaù aùp laø Kv = 1.6, thì Diod choïn phaûi chòu ñöôïc ñieän aùp ngöôïc laø )(4982.311*6.1. VngUvkngU === 22 ta choïn Diod loaïi B10 cuûa Lieân Xoâ theo baûng I1 trang 11 saùch Ñieän Töû Coâng Suaát cuûa Nguyeãn Bính. c. Tính choïn tuï Co: 03.3 33.0 11cot ==== ϕϕ taggX R L Trong nghòch löu coù 3 pha khoâng taûi luùc naøo cuõng caàn tuï Co khi nguoàn En laø maïch chænh löu. Neáu ta coù tyû soá LX R > 0.66 thì khoâng caàn ñeán tuï Co vaø doøng do ñieän caûm taûi pha naøy seõ khoâng traû veà nguoàn maø chaïy qua pha khaùc (quaån trong heä ba pha taûi ) Tröôøng hôïp tyû soá LX R < 0.66 ta caàn ñöa tuï Co vaøo vôùi heä soá laø : )12ln2( 3 . 2max −Δ= c n o UR LEC thöôøng laáy nc EU 1.0=Δ F ER XE n Ln μ23.010.23,0 1,0*314*9,117*3 )12ln2(*33,0 )12ln2( .1,0.314.3 . 6 2 2 ==−= −= − tuï Co phaûi chòu ñieän aùp Uc = Uz = 446,7 (V). neáu choïn heä soá veà aùp ñeå tuï hoaït ñoäng an toaøn laø 1,3 thì Uc' =446,7*1,3 = 580,7 Vaäy phaûi duøng loaïi tuï coù ñieän dung 0.23uF vaø chòu ñieän aùp laø 600 v. II- BOÄ ÑIEÀU CHÆNH XUNG ÑIEÄN AÙP : Boä ñieàu chænh xung ñieän aùp moät chieàu ñöôïc söû duïng khi coù saün nguoàn moät chieàu coá ñònh maø khoâng caàn ñieàu chænh ñieän aùp ra taûi. Boä ñieàu chænh naøy hoaït ñoäng theo nguyeân taéc ñoùng, caét nguoàn taûi 23 moät caùch chu kyø theo moät soá luaät khaùc nhau. Phaàn töû thöïc hieän nhieäm vuï ñoù laø caùc van baùn daãn, do chuùng laøm vieäc trong maïch moät chieàu neân chæ duøng thyristo thoâng thöôøng noù khoâng ñöôïc khoaù laïi 1 caùch töï nhieân ôû giai ñoaïn aâm cuûa ñieän aùp nguoàn nhö khi laøm vieäc vôùi doøng xoay chieàu. Neân ôû ñaây coù maïch chuyeân duøng ñeå khoaù thyristo goïi laø “ maïch khoaù cöôõng böùc” gaây nhieàu khoù khaên trong thöïc teá. Vì vaäy hieän nay ngöôøi ta caùc van ñieàu khieån caû ñoùng vaø ngaét nhö tranzito bilolar. II-1. Sô ñoà nguyeân lyù cuûa phöông phaùp ñieàu chænh ñieän aùp : Sô ñoà maïch vaø daïng soùng : Trong khoaûng thôøi gian 10 T÷ ta cho van T môû toaøn boä ñieän aùp ñöôïc ñöa ñeán taûi, coøn trong khoaûng thôøi gian, TT ÷1 ta caét nguoàn ra khoûi taûi, luùc naøy giaù trò trung bình cuûa ñieän aùp ra taûi laø: , 1 1 1 0 ' 0 1 dz d T d d T z ZUU U T TdtU T dtU T U =⇒ == = ∫ ∫ vôùi Z = T 1 Theo bieåu thöùc treân, suy ra 3 phöông phaùp ñieàu chænh ñieän aùp Ud : + T = const , T1 = var :Phöông phaùp ñoä roäng xung . + T = var, T1 = const : Phöông phaùp taàn soá xung . + T = var, T1 = var : Phöông phaùp xung thôøi gian. Trong 3 phöông phaùp treân thì phöông phaùp taàn soá xung vaø phöông phaùp xung thôøi gian coù nhieàu nhöôïc ñieåm. Taàn soá phaûi thay ñoåi treân moät phaïm vi roäng lôùn môùi coù theå cung caáp moät daûi ñieän aùp ñaàu ra. Vieäc thieát keá boä loïc vôùi taàn soá thay ñoåi ñöôïc gaëp nhieàu khoù khaên. Tong tröôøng hôïp möùc ñieän aùp ra thaáp neáu ta ñieàu khieån theo phöông phaùp naøy seõ laøm thôøi gian offT lôùn gaây neân hieän töôïng giaùn ñoaïn doøng ñieän. Vieäc söû duïng phöông phaùp ñieàu khieån ñoä roäng xung traùnh ñöôïc phaàn naøo nhöôïc ñieåm treân neân noù coù tính thích hôïp cao hôn, do ñoù ta choïn phöông phaùp naøy ñeå ñieàu khieån. II-2. Tính choïn Tranzito T: 24 Ôû ñaây ta duøng phöông phaùp ñoä roäng xung Goïi T1 : thôøi gian môû. T2 : thôøi gian khoaù cuûa Tranzito. Ud : ñieän aùp tröôùc boä bieán ñoåi. Ta coù ñieän aùp trung bình sau boä bieán ñoåi laø : d T ddz UZUT dtU T U ∫ === 10 11 Choïn taàn soá laøm vieäc cuûa boä bieán ñoåi laø f = 500Hz s f TTT 002.0121 ==+=⇒ Phaïm vi ñieàu chænh ñieän aùp cuûa ta laø : =minZ 0.2 , =maxZ 0.8 , Neáu cho suït aùp treân cuoän daây boä loïc khoâng ñaùng keå do ñoù giaù trò ñieän aùp phía sau boä bieán ñoåi taïi thôøi ñieåm cöïc ñaïi cuûa ñieän aùp chính laø : )(4.583 8.0 7.466 max max VUU z === α Choïn heä soá quaù aùp Ku = 0.6 Vaäy phaûi choïn Tranzito chòu ñieän aùp laø: )(5.9334.583*6.1. VUKU duTdm === Moät caùch töông ñoái ta xem hieäu suaát cuûa boä nghòch löu laø η = 0,9. Theo ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng, ta coù: )(38.2 7.466*9,0 1000 A U PI PIU dm dm z dm zz ===⇒ = η η Vaäy choïn doøng ñieän cöïc ñaïi qua Tranzito laø =maxI 2,49 (A). Choïn heä soá döï tröõ doøng =IK 1,2. Vaäy phaûi choïn Tranzito sao cho thoaû maõn doøng qua ñoù laø: )(868.238.2*2.1*2,1* maxmax AIIKI IT ==== Khi suït aùp treân boä loïc cuoân daây phaùi tröôùc nghòch löu laø khoâng ñaùng keå, do ñoù giaù tri ñieän aùp phía sau boä bieán ñoåi taïi thôøi ñieåm cöïc ñaïi cuûa daõi ñieàu chænh Z laø : )(7.466max VUz = Ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa boä bieán ñoåi laø : )(4,558 8.0 7.446 max max V Z UU zd === Choïn heä soá quaù aùp laø =VK , Ta phaûi choïn Tranzito chòu ñöôïc ñieän aùp laø : 3,8934,558.6,1* === dVT UKU (V) 25 Töø ñoù ta choïn ñöôïc Tranzito loaïi BUX 47A, Vôùi )(1000 VUCE = )(9 AIC = ston 1= )(125 wpm = II-3. Tính choïn Diod Do : Diod Do duøng ñeå ngaên chaën ñieän aùp töï caûm töø cuoän khaùng quaù lôùn khi chuyeån maïch Tranzito töø môû sang khoaù vaø do ñoù baûo veä Tranzito khoûi quaù aùp ñaùnh thuûng maxCEngU . Ñoà thò bieåu dieãn quaù trình doøng ñieän vaø ñieän aùp sau boä chænh löu: Giaù trò trung bình doøng ñieän chaïy qua Diod Do laø: ∫ −=−== TT ddoD ITIT TTidt T I 1 1 )11(1 ñeå tìm maxDoI ta ñaïo haøm oDI theo z 2 1 0)21(' =⇒ =−= Z IzI zDo )(595.038.2* 4 1 4 1) 2 1(max AIZII zoDoD ====== Ta caàn choïn Diod chòu doøng cöïc ñaïi laø : )(714.0595.0*2.12.1 max ' max0 AII DoD === Vaø ñieän aùp ngöôïc cöïc ñaïi : )(72.7467.466*6.1.max VUKU zvng === Tra theo baûng Diod ta choïn ñöôïc loaïi B10 cuûa lieân Xoâ vôùi caùc thoâng soá AItb 10= : Doøng trung bình 26 )(1000100max VUng ÷= : Ñieän aùp ngöôïc )(7.0 VU =Δ : Suït aùp treân Diod . III- BOÄ LOÏC SAU ÑIEÀU CHÆNH ÑIEÄN AÙP : Sô ñoà maïch loïc : L T Do C Nghòch löu vaø taûi Ud 27 III-1. Choïn ñieän caûm L: Giaû söû raèng quaù trình chuyeån maïch ñieänaùp Uc laø khoâng ñoåi (quaù trình quaù ñoä ñieän aùp treân tuï khoâng ñoät bieán ) Khi Tranzito T môû : )1(cd Udt diLU += Khi Tranzito T khoaù, ta coù : cd UUdt diL −=⇒)1( vôùi ∫ === 10 11 T dddc ZUUT TdtU T U Vaäy dUZdt diL )1( −= Hay zdd ItUL ZidtU L Zdi +=⇒−= ..1.)1( Khi t = T1 = Z.T, ta coù : i= I1 11 . )1( TTU L ZZI d +−= ta coù : dt L UZdt L Udi dt diLU dcc .=−=⇒−= 111 )()(. IZtt L ZUTt L ZU L UZi ddtT d ++−=−−=−=⇒ khi t = T1 , ta coù : 2Ii = 12 )1( TTZL ZUI d +−−=⇒ Vaäy L TUZZIII d 2 ..).1( 2 21 −=−=Δ Ñeå tìm maxIΔ , ta thöïc hieän nhö sau: 2 1 0.. 2 21 =⇒ =−=Δ Z TU L Z dZ Id d Vaäy L TUZII d 8 ) 2 1(max ==Δ=Δ 28 Suy ra : d d LI TUI 8 %max =Δ Caàn choïn L sao cho %15%max =Δ≤Δ cpII 52 50 1. 15.0.177,0.8 4,558 15,0.8 .15,0 .8 . ==≥⇒≤ d d d d I TUL IL TU Vaäy L = 52 H. III-2. Choïn tuï ñieän C: Doøng ñieän qua maïch chæ coù thaønh phaàn xoay chieàu, vaäy ñoä nhaáp nhoâ cuûa doøng ñieän taûi baèng doøng ñieän chaïy qua tuï C . Ta coù: dti C du dt duCi cccc 1=⇒= )()(11 11 z z d T T cc TTC IZTTI C dti C U −=−==Δ ∫ )1.(.. ZZTIC z −=Δ⇒ Ñeå tính maxcUΔ , ta thöïc hieän nhö sau: 2 10)21(. =⇒=−= ZZ C TI dz du zc z z ccc UC ITU C TTZUU .4 .% 4 .) 2 1( max1max =Δ⇒==Δ=Δ Choïn tuï C sao cho %15%max =Δ≤Δ cpcc UU 6 max 10.5,16 8,0.15,0.7,446.4 177,0. 50 1 .15,0.4 . 15,0.4 .15,0 .4 . −== =≥⇒≤ ZU IT U ITC UC IT z d z z z z Vaäy Fμ17 chòu aùp treân 300 V. Treân thöïc teá nhaø saûn xuaát chæ saûn xuaát theo caùc ñieän dung tieâu chuaån Vaäy ta choïn tuï Fμ5,16 chòu ñieän aùp (?) vaø tuï hoaø phaân cöïc. 29 IV- BOÄ LOÏC SAU CHÆNH LÖU: Moät caùch töông ñoái ta xem naêng löôïng tieâu taùn treân boä ñieàu chænh ñieän aùp vaø boä loïc laø khoâng ñaùng keå thì ta coù : zzdd IUIU .. = Hay zzdd IUIU .. = zd IZI .=⇒ Ñieän aùp cUΔ coù theå tính nhö sau: )1(..1)(1 11 1 ZTIZ C TTI C dtiU dd T T cCc −=−==Δ ∫ Chænh löu 30 Tìm trò soá cöïc ñaïi cuûa cUΔ : 2 10)1( . . =⇒=−=Δ ZZ fC TI dz Ud zc d z c z cc UfC TIU fC TIZUU ..4 .% .4 .) 2 1( maxmax =Δ⇒==Δ=Δ⇒ Choïn trò fC sao cho %15%max =Δ≤Δ cpcc UU maxZ IC df =⇒ Ta coù taàn soá dao ñoäng cuûa maïch loïc ff LC , laø : ff L CL f .2 1 π= Ñeå traùnh hieän töôïng coäng höông xay ra trong maïch ta caàn choïn Lff )32( ÷≥ vôùi f laø taàn soá laøm vieäc cuûa Tranzito T. Ta choïn 5,2 5,2 LLL ffff =⇒= Suy ra : 5,2 1 .2 1 = ff CLπ 2 2 5,2. ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛=⇒ f CL ff π 147 10*17 1. 50 5,21. 50 5,21 2 5,2 6 222 =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛=⇒ −fff CCf L π Nhö vaäy ta choïn trò soá ñieän caûm vaø ñieän dung laø: V- BOÄ CHÆNH LÖU: Boä chænh löu coù chöùc naêng bieán nguoàn xoay chieàu thaønh nguoàn moät chieàu, ôû ñaây ta duøng maïch chænh löu hình caàu khoâng ñieàu khieån, boä chænh löu bao goàm caùc nhoùm van ñieàu chænh löu baø maùy bieán aùp. + Van coù taùc duïng ñoùng môû taïo thaønh doøng moät chieàu. + Maùy bieán aùp coù taùc duïng bieán ñoåi ñieän aùp nguoàn phuø hôïp vôùi yeâu caàu caøn thieát cuûa phuï taûi, caùch ly phuï taûi löôùi ñieän ñeå vaän haønh an toaøn, caûi thieän ñöôïc daïng soùng nguoàn ñieän löôùi. Ngoaøi ra coøn coù taùc duïng haïn cheá toác ñoä taêng cuûa doøng anod. So vôùi chænh löu khoâng ñieàu chænh hình tia thì chænh löu hình caàu coù ñaëc ñieåm sau: + Coù ñieän aùp ñaët leân van nhoû hôn 2 laàn so vôùi hình tia. + Ñieän aùp ñaàu ra phía chænh löu coù ñoä nhaáp nhoâ thaáp, chaát löôïng ñieàu chænh toát hôn. + Coù ñieän aùp nguoàn nhoû hôn so vôùi hình tia, maùy bieán aùp taän duïng trieät ñeå hôn,loõi theùp khoâng bò töø hoaù. Nhöng ôû sô ñoà hình caàu coù Diod nhieàu hôn 3 van neân giaù thaønh ñaét hôn . 31 V-1. Sô ñoà chænh löu vaø nguyeân lyù daïng soùng: Sô ñoà chænh löu hình caàu Sô ñoà chænh löu hình tia Taûi 32 ¾ Ñieän aùp chænh löu UUU ddo Δ+= )(6172%)4%15(58344.383 V=+++= ¾ Giaù trò hieäu duïng ñieän aùp pha thöù caáp maùy bieán aùp )(261617. 63 14.3 632 VUU dof === π ¾ Tæ soá maùy bieán aùp 69.0 380 2612 1 === U U m f ¾ Ñieän aùp lôùn nhaát moãi Diod phaûi chòu laø: )(3.639261*6*6 2 VUU fim === ¾ Giaù trò trung bình cuûa moãi doøng qua Diod laø : U Ud ia ib t t t t t ic U2b U2a U2c 33 )(79.0 3 38.2 3 AII dD === ¾ Giaù trò doøng ñieän chaïy qua moãi pha thöù caáp maùy bieán aùp : )(94.138.2 3 2 3 2 2 AII d === ¾ Trò hieäu duïng doøng chaûy qua trong moãi pha sô caáp maùy bieán aùp )(34.194.1*69.0. 21 AImI === ¾ Choïn Diod coù heä soá döï tröõ aùp laø : 6.1=vK Choïn Diod coù heä soá döï tröõ doøng laø : 2.1=iK ¾ Vaäy Diod chòu ñöôïc : )(95.079.0*2.1 )(10233.693*6.1 AI VU D im == == Luùc môû maùy doøng taêng leân boán laàn : Choïn Diod : 10−BJI Coù )(1500300 )(10 VU AI im tb ÷= = Caùc van chænh löu 3 pha caàn chia laøm 2 nhoùm : - Nhoùm catod chung goàm 3 van D1, D3, D5 . - Nhoùm atod chung goàm 3 van D4, D6, D2 . Trong nhoùm Anod van naøo coù theá aâm hôn thì daãn, coøn trong nhoùm Catod van naøo coù theá döông hôn thì daãn. Vaäy taïi moät taïi ñieåm baát kyø bao giôø cuõng coù hai van daãn cho doøng chaïy qua, 1 van ôû nhoùm Atod vaø van coøn laïi laø ôû nhoùm Catod, moãi van daãn trong khoaûng daãn 3 2πλ = Ta xeùt trong khoaûng 10 θ÷ , van D1, D6 daãn. Khi ñoù, ñieän aùp Ua ñaët vaøo ñaàu cuûa taûi coøn ñieän aùp Ub ñi qua van D6 vaø ñaët vaøo ñaàu coøn laïi cuûa taûi, do ñoù : abbad UUUU =−= Taïi thôøi ñieåm 1θ luùc ñoù Ub = Dc neân van D2 môû vaø sau ñoù Vc aâm hôn Vb neân D2 vaø D6 bò khoaù laïi : Töông töï, trong khoaûng 21 θθ ÷ thì D1 vaø D2 môû neân: accad UUUU =−= Giaù trò trung bình cuûa ñieän aùp chænh löu : fffd UUdUU 26 6 22 34.2 63cos 2 6 ∫− === π π πθθπ Ñieän aùp ngöôïc lôùn nhaát daët leân moãi Diod laø: f o fng UUU 22max 45.230cos22 == 34 Doøng chaûy trong Diod baèng doøng chænh löu : dD II = Giaù trò trung bình cuûa doøng taûi : R EUd R EU I dfd −=−= ∫−6 6 2 cos.6 2 6 π π θ θ π Giaù trò trung bình cuûa doøng chaûy trong moãi Diod : R Id R U I dfD ∫− == 6 6 2 cos.6 2 2 π π θ θ π CHÆÅNG IV MAÛCH ÂIÃÖU KHIÃØN Så âäö khäúi cuía hãû thäúng âiãöu khiãøn: I- PHAÏT XUNG CHUÍ ÂAÛO : Phaït xung âiãöu khiãøn Phán phäúi xung Khuyãúch âaûi xung 35 Kháu phaït xung chuí âaûo duìng IC555 laìm viãûc åí chãú âäü phi äøn coï taïc duûng taûo ra daîy xung coï táön säú mong muäún I-1. Giåïi thiãûu IC555: Vi maûch IC555 do haîng Signetics chãú taûo gäöm 2 khuyãúch âaûi thuáût toaïn OA1, OA2 thæûc hiãûn chæïc nàng so saïnh mäüt Trigå, mäüt Transitor vaì 3 âiãûn tråí mäùi caïi 5kΩ Vi maûch coï 8 chán nhæ hçnh veî 1. Näúi våïi cæûc ám cuía nguäön nuäi 2. Kêch láût khi V2=2E /3 thç V3 = 0 3. Cäøng ra V(3) min = 0,1v , V(3)maî = 0.5v, I3max =0.2A 4. Chán 4 khoaï khi V(4) = 0 thç V(3) = 0, nãúu khäng cáön khoaï thç näúi 4 vaìo 8 5. Loüc nhiãùu, thæåìng thç gàõn tuû âiãûn 0,01.μ thç chán 5 xuäúng mass 6. Nguäön láût V6 = 2E/3 thç V3 = 0 7. Chán phoïng âiãûn thæåìng âæåüc âáúu våïi tuû C cuía maûch ngoaìi 8. Näúi våïi cæûc dæång cuía nguäön nuäi E =5-18v tiãu thuû doìng âiãûn 0,7 mA/1V nguäön nuäi I-2. Så âäö maûch phaït xung chuí âaûo : I-2.a Så âäö maûch : 3 48 OA2 OA1 1 7 6 5 2 5k 5k 5k 7 6 2 1 5 3 8 Vcc (5-15v) Vc Rb Ra C 0.01uF LM 555 36 I-2.b Nguyãn lê laìm viãûc : ÅÍ traûng thaïi ban âáöu måïi cáúp âiãûn, âiãûn aïp trãn tuû Uc = 0. Do váûy âiãûn aïp taûi chán 2 vaì 6 cuîng bàòng 0 nãn åí âáöu ra chán 3 âiãûn aïp åí mæïc cao (≈Uc = 17v ) vaì âáöu chán 7 åí mæïc tháúp ( = 0 ). Tuû C bàõt âáöu naûp âiãûn tæì +Vcc qua Ra , Rb âiãûn aïp trãn tuû caìng tàng. Khi âiãûn aïp trãn tuû C ≥ 2Ucc/3 thç bàõt âáöu 3 seî chuyãøn traûng thaïivãö mæïc tháúp coìn chán 7 seî åí mæïc cao, luïc naìy tuû C seî phoïng âiãûn, âiãûn aïp trãn tuû caìng giaím. Khi âiãûn aïp trãn tuû giaím âãún giaï trë Uc ≤Ucc /3 thç âáöu âäøi mæïc traûng thaïi chuyãøn lãn mæïc cao coìn chán 7 chuyãøn vãö mæïc tháúp, tuû âiãûn C laûi naûp âiãûn tråí laûi, quaï trçnh dao âäüng cæï tiãúp diãùn, åí âáöu ra chán 3 seî âæåüc daîy xung âiãöu khiãøn vaì sau âoï âæa âãún kháu phán phäúi xung. * Daûng xung ra nhæ sau : II- KHÁU PHÁN PHÄÚI XUNG : Yãu cáöu phán phäúi xung laì taûo ra caïc xung âiãöu khiãøn måí Transitor theo quy luáût âoïng måí âäüng cå, tæì baíng tuáön tæû dáùn âiãûn cuía caïc van Transitor ta coï nháûn xeït sau: + Khi T1 dáùn thç T4 khoïa, tæïc laì T1 coï xung âiãöu khiãøn thç T4 hoaìn toaìn khäng coï xung âiãöu khiãøn + Khi T3 coï xung thç T6 hoaìn toaìn khäng coï xung âiãöu khiãøn + Khi van T5 coï xung âiãöu khiãøn thç T2 hoaìn toaìn khäng coï xung âiãöu khiãøn Âãø taûo âæåüc sæû phán phäúi xung nhæ váûy cáön sæí duûng caïc Trigå våïi caïc âáöu ra âaío vaì khäng âaío. Theo nhæ phán têch trãn thç coï 3 Trigå ( 3 Trigå âãúm täúi âa âæåüc 8 traûng thaïi tæïc laì coï 8 xung âáöu vaìo thç âáöu ra nháûn âæåüc 1 xung ra, nhæng trong 1 chu kç âiãûn aïp chè coï 6 xung ( mäùi xung caïch nhau 600 ) nãn chè âæåüc xáy dæûng bäü âãúm Modul 6 maì thäi tæïc laì åí âáöu vaìo coï 6 xung thç âáöu ra coï 1 xung, xung âæåüc cung cáúp tæì âáöu ra cuía kháu phaït xung chuí âaûo IC555 Bäü âãúm âæåüc xáy dæûng trãn cå såí cuía Trigå D ( Flip Flop D ) Baíng chæïc nàng cuía Flip Flop D 37 Qn D Qn+1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 Våïi Qn+1 = D Tæì baíng trãn ta coï baíng âáöu vaìo kêch cuía Flip Flop D Qn  Qn+1 D 0  0 0 0  1 1 1  0 0 1  1 1 Taûi moüi thåìi âiãøm trong bäü nghëch læu luän coï 3 Transitor ( trong 6 Transitor ) måí nãn cáön phaíi phán phäúi xung âãún caïc Transitor phuì håüp våïi yãu cáöu måí  traûng thaïi cáön coï cuía caïc Flip Flop D nhæ sau Ck Q1 Q2 Q3 Q1 Q2 Q3 Tæì âoï ta thaình láûp baíng traûng thaïi cuía caïc Flip Flop D 38 M xung Traûng thaïi hiãûn taûi Traûng thaïi kãú tiãúp Âáöu vaìo Flip Flop D Qn1 Qn2 Qn 3 Qn+13 Qn+12 Qn+11 D3 D2 D1 M1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 M2 2 0 1 1 1 1 1 1 1 1 M3 3 1 1 1 1 1 0 1 1 0 M4 4 1 1 0 1 0 0 1 0 0 M5 5 1 0 0 0 0 0 0 0 0 M6 6 0 0 0 0 0 1 0 0 1 Dæûa vaìo baíng traûng thaïi cho caïc Flip Flop D ta tçm âæåüc sæû liãn hãû giæîa caïc âaûi læåüng âáöu vaìo vaì ra cáön täúi giaín theo phæång phaïp Karnaugh 00 01 11 10 0 0 0 1 x 1 0 x 1 1 00 01 11 10 0 1 1 1 x 1 0 0 0 0 00 01 11 10 0 0 1 1 x 1 0 x 1 0 T2 T3 T6 T5T4 T1 CLOCK 39 III - KHÁU KHUYÃÚCH ÂAÛI XUNG: Kháu khuyãúch âaûi duìng linh kiãûn baïn dáùn, trong âoï sæí duûng caïc pháön tæí gheïp quang (Optocoptcur ) nhàòm caïch ly giæîa maûch âäüng læûc vaì maûch âiãöu khiãøn Så âäö khuyãúch âaûi xung cho mäüt táöng cäng suáút thuäüc nhoïm chàôn Så âäö khuyãúch âaûi xung cho mäüt táöng cäng suáút thuäüc nhoïm leí Nguäön taûo xung +5v Nguäön phuû -Ub 12v Dæång nguäön nghëch læu Transitor cäng Tæì 4 32 1 TPL- 521 +E Q1Q2 T R5 R4 R6 Nguäön phuû +Ua 12v Âi âãún âäüng cå vaì Transitor cäng suáút nhoïm leí âi kãö Tæì caïc Flip Flop tåïi Transitor cäng suáút nghëch læu nhoïm chàôn Ám nguäön nghëch læu Nguäön taûo xung + 5v -E 4 32 1 TPL-521 Q1Q2 T R5 R4 R6 40 Nguyãn lê laìm viãûc: Khi tên hiãûu âæa vaìo chán B cuía Transitor Q1 tæì caïc Trigå åí mæïc logic ‘0’ thç Q1 ngæng dáùn , âáöu vaìo vaì âáöu ra cuía Optocoptaur khäng coï doìng, do âoï Q2 ngæng dáùn vaì Transitor T khäng âæåüc kêch thêch åí cæûc B. khi tên hiãûu âáöu vaìo cuía chán B cuía Q1 tæì caïc Trigå åí mæïc logic ‘1’ thç Q1 dáùn doìng , laìm cho Q2 dáùn vaì kêch Transitor cäng suáút dáùn. 41 IV - TÊNH TOAÏN MAÛCH ÂIÃÖU KHIÃØN: IV-1. Xaïc âënh táön säú xung ra cuía IC555 vaì caïc Trigå: Vi maûch IC555 laìm viãûc åí chãú âäü tæû dao âäüng, táön säú dao âäüng phuû thuäüc vaìo sæû phoïng naûp cuía tuû C. Khi tuû C naûp qua 2 âiãûn tråí R1 vaì R2: tæì så âäö maûch âiãûn ta coï phæång trçnh cán bàòng âiãûn aïp cuía maûch âiãûn: iR +Uc = Vcc i: doìng âiãûn naûp cho tuû, i = C. dt duc Phæång trçnh mä taí quaï trçnh naûp cho tuû dt duC cr + cu = ccV Viãút hãû phæång trçnh naìy dæåïi daûng toaïn tæí Laplace L ⎭⎬⎫⎩⎨⎧ dtduT cn + L{ }cu = L ccV våïi Tn = C.R Hay Tn [PUc(p) - Uc(0) ] + Uc(p) = p Vcc ⇒ Uc(p)(Tnp +1) = p Vcc + TnUc(0) Taûi thåìi âiãøm ban âáöu cuía quaï trçnh naûp âiãûn thç Uc(0) = Vcc/3 Váûy phæång trçnh viãút laûi : Uc(p) [ Tnp + 1] = p Vcc +TnVcc/3 ⇒ Uc(p) = )1( +PTP V n cc + 3 1 1+PT TV n ncc = )1( n n cc T PpT V + + )1(3 n n ncc T PT TV + Uc(p) = ) )1(31 ( n cc n nn n cc T P V T P T p T T V + + + − = Vcc[ )1(3 21 nT PP + − ] Tæì aính ta tçm âæåüc gäúc cuía toaïn tæí Laplace : Uc(t) = Vcc (1 - nT t e − 3 2 ) (1) Khi kãút thuïc quaï trçnh naûp thç Uc (T1) = 2Vcc/3 , thay vaìo (1) ta coï ) 3 21( 3 2 1 nT T cc cc eVV − −= (2) 42 tæì phæång trçnh (2) giaíi ra ta âæåüc T1 = 0,7.C.(RA +RB ) Tæång tæû phæång trçnh phoïng âiãûn cuía tuû Uc(p) (TnP + 1 ) = )0(cncc UTP V + (*) Taûi caïc thåìi âiãøm ban âáöu, cho quaï trçnh tuû phoïng laì: Uc(0)=2Vcc/3,thay vaìo (*) ta âæåüc Uc(p) (TnP +1 ) = ccncc VTP v 3 2+ ⇒Uc(p) = ]13 2)1[(13 2 )1( n cc n nn n cc n cc n n cc T P V T P T P T T V T P V T PPT V + + + −= + + + ⇒Uc(p) = Vcc ] )1(3 11[ nT PP + + Tæì aính ta tçm âæåüc gäúc Uc(t) = Vcc(1 - nT t e − 3 1 ) (3) Kãút thuïc quaï trçnh phoïng âiãûn thç : Uc(T1) = Vcc/3, thay vaìo (3) ta âæåüc ) 3 11( 3 2 nT T cc cc eVV − −= ⇒ T2 = 0,7Tn = 0,7CR vç quaï trçnh phoïng âiãûn chè phoïng qua RB do váûy chu kç xung ra laì: T = T1 + T2 = 0,7C(R1 +2R2 ) Táön säú xung ra cuía vi maûch IC555 : f555 = T 1 = )2(7,0 1 21 RRC + Vç coï 6 xung åí âáöu vaìo (xung CLOCK ) láúy tæì IC555 thç åí âáöu ra cuía Trigå coï 1 xung, nhæ váûy táön säú xung ra cuía caïc Trigå xuîng chênh laì táön säú cuía âiãûn aïp xoay chiãöu trãn taíi f = 6 555f = )2(7,0.6 1 21 RRC + = )2(2,4 1 21 RRC + Muäún thay âäøi táön säú nguäön thç ta phaíi thay âäøi táön säú maûch phaït xung chuí âaûo IC555 tæïc laì âiãöu chènh giaï trë C,R1,R2. âãø âån giaín ta choün træåïc giaï trë tuû C vaì âiãöu chènh bàòng caïch thay âäøi giaï trë cuía caïc âiãûn tråí R1, R2. Våïi taíi laì âäüng cå khäng âäöng bäü räto läöng soïc, yãu cáöu âiãöu chènh táön säú nguäön cung cáúp cho taíi tæì 15- 50hz. Ta choün giaïi trë tuû C laì 0,1μf 43 Giaï trë âiãûn tråí R1 seî tæång æïng våïi táön säú 50hz vaì R2 = 0 laì 50 = 1 610.1,0.2,4 1 R− ⇒ R1 = 47600 Ω láúy R1 = 47kΩ Giaï trë âiãûn tråí R2 seî tæång æïng våïi táön säú 15hz vaì R1 = 47kΩ 15 = 3 2 6 10).247(10.1,0.2,4 1 R+− ⇒ R2 = 55,8kΩ láúy R2 = 50kΩ Bäü phán phäúi xung duìng 2 vi maûch 4013 chæïa 2 Trigå D loaûi CMOS coï âiãûn aïp ra mæïc logic ‘1’ laì 4,9v vaì doìng khoaíng 500μA IV-2. Tênh choün caïc pháön tæí maûch khuyãúch âaûi xung: Theo tênh toaïn træåïc, Transitor cäng suáút T cuía pháön nghëch læu choün loaûi BUX-48 coï caïc thäng säú =8, IC max=15A våïi doìng laìm viãûc IClv=6,73A thç doìng cuía Bazå T laì IB= 8 73,6 = 0,84A IV-2.a Tênh choün caïc pháön tæí cuía maûch khuyãúch âaûi xung * Choün Transitor Q1: choün theo âiãöu kiãûn Ic = Iop = 5mA, VCE>VCC loaûi NPN Váûy ta choün loaûi 2SC828 Thäng säú P (mw) FT(MHz) t0C UCB max UCE max UBE max Ic max β Type C828 250 200 125 30 30 5 50 220 SN Âiãûn tråí R5 choün theo âiãöu kiãûn R5 = op QCELEPCC I VVV )( 1−− = 5 5,025 −− = 500 (Ω) Choün R5 = 470Ω Vç Q1 chæa baîo hoaì nãn hãû säú khuyãúch âaûi doìng låïn, vê duû β = 200 váûy doìng IB = β cI = 200 10.5 3 = 25μA 44 Doìng naìy nhoí hån doìng cung cáúp cuía maûch CMOS 4013 nãn ta cho thãm âiãûn tråí haûn doìng R4 = Ω=−−−=−−− − 13600010.5,2 7,07,02,05 5 )()( 11 B QBEDQCEsatcc I VVVV =136KΩ Trãn thæûc tãú nãn duìng trë säú nhoí hån, vê duû 68KΩ âãø âaím baío LED optocopteur âæåüc cung cáúp âuí doìng. Choün R4 = 68KΩ *Choün Transitor Q2: theo âiãöu kiãûn IC (Q2) > IBT = 0,84A UCE(Q2) > UCE = 30v loaûi NPN Váûy choün Q2 laì loaûi C2275 coï caïc thäng säú sau Thäng säú P(w) fT(MHz) t0C UCE max (v ) IC max β Type C2275 25 200 150 150 1,5 A 40 SN *OPTOCOPTEUR: choün loaûi TLP-521 do Nháût Baín chãú taûo coï caïc thäng säú sau: Âiãûn tråí caïch ly: RCL =1011Ω Âiãûn aïp caïch ly: 2500v doìng âiãûn XXXXXXXX phaït quang 5mA Tè säú truyãön doìng 50-100 láön láúy tè säú truyãön doìng 50 ta coï IOP = 5.50 = 250 mA = IB (Q2) IC (Q2) = βIB(Q2) = 40.0,25 = 10A, doìng âiãûn naìy quaï låïn so våïi doìng âiãûn cáön laì A I I CQBQ 021,040 84,02 2 === β nãn ta gàõn thãm R6 âãø haûn chãú doìng âiãûn Choün R6 = Ω=−−=−− 690021,0 5,17,015 2 2 )()( BQ TBEQBECC I VVV choün R6 =560Ω 1/8W, åí âáy âiãûn aïp nuäi maûch kên laì 15v IV-3. Choün maûch âiãöu khiãøn bäü âiãöu chènh xung âiãûn aïp: Nhæ ta âaî tênh toaïn åí trãn, Transitor trong bäü âiãöu chènh xung laìm viãûc åí táön säú 500hz vç váûy ta phaíi choün bäü âiãöu khiãøn Transitor sao cho táön säú xung âiãöu khiãøn phaíi bàòng 500hz. Åí âáy ta choün vi maûch taûo xung IC555 våïi táön säú xung ra f555 = 500hz nhæ âaî tênh toaïn åí trãn ta coï táön säú xung ra cuía IC555 laì: f555 = )2(7,0 11 21 RRCT + = Ta choün tuû C= 0,047μF, ta coï f555 = 500)2(10.047,0.7,0 1 21 6 =+− RR ⇒ R1+2R2 =60790 Ω Choün R1 = 18KΩ R2 = 47KΩ 1/8W