Tham khảo tài liệu 'giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng cấu tạo các đặc tính của diot trong mạch xoay chiều p3', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng cấu tạo các đặc tính của diot trong mạch xoay chiều p3
- . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46
kh«ng cã dßng ®iÖn qua ®éng c¬. §i«t dÉn ®iÖn n¹p vµo tô qua ®iÖn trë R1 vµ
biÕn trë VR. §iÖn thÕ cÊp cho cùc G lÊy trªn tô C vµ qua cÇu ph©n ¸p R2, R3.
Tô n¹p ®iÖn qua R1 vµ VR víi h»ng sè thêi gian lµ τ = C(R1 + VR)
Khi thay ®æi trÞ sè VR sÏ lµm thay ®æi thêi gian n¹p cho tô tøc lµ lµm
thay ®æi thêi ®iÓm cã dßng xung kÝch IG sÏ lµm thay ®æi thêi ®iÓm dÉn ®iÖn
cña Thyistor tøc lµ thay ®æi dßng ®iÖn qua ®éng c¬ vµ lµm cho tèc ®é cña
®éng c¬ bÞ thay ®æi.
Khi nguån AC cã nöa chu kú ©m th× ®i«t D vµ thyristor ®Òu bÞ ph©n cùc
ng−îc ®i«t ng−ng dÉn, thyristor còng ng−ng dÉn.
Thyristor dïng víi nguån mét chiÒu th× cã thÓ b¸o ®éng khi qu¸ nhiÖt,
qu¸ ¸p suÊt, th× nót Ên M bÞ nhÊn. Thyristor sÏ ®−îc kÝch dÉn ®iÖn vµ duy tr×
tr¹ng th¸i dÉn ®Ó cÊp ®iÖn cho ®Ìn vµ cßi b¸o.
1.3.4 C¸c th«ng sè chñ yÕu cña thyristor.
+ TrÞ sè hiÖu dông ®Þnh møc cña dßng ®iÖn an«t Iahd ®ã lµ trÞ sè hiÖu dông
cña dßng ®iÖn cùc ®¹i cho phÐp ®i qua thyristor trong mét thêi gian dµi khi
thyristor më.
Khi thyistor dÉn ®iÖn th× VAK= 0,7V nªn dßng ®iÖn thuËn qua thyistor cã
thÓ tÝnh theo c«ng thøc:
Vcc − 0,7V
Ia = (1-17)
RL
RL : t¶i thuÇn trë
VCC: ®iÖn ¸p qua thyristor
+ Dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn kÝch më IGT lµ dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn IG g©y më
thyristor
+ §iÖn ¸p ng−îc cùc ®¹i Ungmax lµ ®iÖn ¸p gi÷a hai cùc A vµ K cho phÐp ®Æt
thyristor .
+ §iÖn ¸p r¬i ®Þnh møc Δua lµ ®iÖn ¸p gi÷a hai cùc A vµ K khi thyristor më
vµ ®ång thêi dßng ®iÖn b»ng dßng ®iÖn ®Þnh møc.
22
- . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46
+ Thêi gian phôc håi tÝnh kho¸ lµ thêi gian tèi thiÓu cÇn thiÕt ®Ó thyristor
phôc håi tÝnh kho¸.
B¶ng 1.3 Thyristor do h·ng Toshiba, NhËt B¶n chÕ t¹o
I Ui,m toff
M· hiÖu
μs
A KV
0,1÷ 0,4
SFOR1 0,1
0,1÷ 0,6
SFOR3 0,3
0,1 ÷ 0,4
SF1 1
0,1÷ 0,6
SF2 2
0,1 ÷ 0,4
SF2R5 2,5
0,1÷ 0,6
SF3 3
0,1÷ 0,4
SF5 5
0,1 ÷ 1
SF10 10
0,1÷ 1,2
SF16 16
0,4÷ 1,6
SF100 100
0,4÷ 1,6
SF300 300
2,5 ÷ 4
SF1000 1000
2,5 ÷ 4
SF1500 1500
0,1÷ 0,4
SH2 2 15
0,1 ÷ 0,5
SH16 16 10
0,2 ÷ 1,6 15 ÷ 30
SH80 80
0,2 ÷ 1,6 1 5 ÷ 30
SH150 150
0,2 ÷ 1,3 1 5 ÷ 80
SH400 400
1.4 triac
23
- . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46
1.4.1 CÊu t¹o
Triac lµ linh kiÖn b¸n dÉn t−¬ng tù nh− hai thyristor nèi song song
ng−îc gåm hai cùc vµ chØ cã mét cùc ®iÒu khiÓn.
b) c
H×nh 1.19: Triac
a, CÊu tróc bªn trong
b, H×nh vÏ cÊu t¹o
c, Ký hiÖu
1.4.2 Nguyªn lý lµm viÖc
Theo cÊu t¹o cña mét triac ®−îc xem nh− hai thyristor ghÐp song song
vµ ng−îc chiÒu nªn.
Khi kh¶o s¸t ®Æc tÝnh cña triac ng−êi ta kh¶o s¸t nh− hai thyristor
+ Khi cùc T2 cã ®iÖn thÕ d−¬ng vµ cùc G ®−îc kÝch xung d−¬ng th× triac dÉn
®iÖn theo chiÒu tõ T2 qua T1 nh− h×nh:1.20
+ Khi cùc T2 cã ®iÖn thÕ ©m cùc G ®−îc kÝch xung ©m th× triac dÉn
®iÖn theo chiÒu T1 ®Õn T2 nh− h×nh: 1.21
24
- . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46
+ Khi triac ®−îc dïng trong m¹ch xoay chiÒu c«ng nghiÖp khi nguån ë
nöa chu k× d−¬ng cùc G cÇn ®−îc kÝch xung d−¬ng, cßn khi nguån ë nöa chu
k× ©m cùc G cÇn ®−îc kÝch xung ©m triac cho dßng ®iÖn qua ®−îc c¶ hai
chiÒu. H×nh 1.22
1.4.3. §Æc tÝnh volt-ampe cña triac
Triac cã ®Æc tÝnh volt-ampe gån hai phÇn ®èi xøng nhau qua ®iÓm O hai
phÇn nµy gièng nh− ®Æc tuyÕn cña hai SCR m¾c ng−îc chiÒu nhau.
H×nh 1.23: §Æc tÝnh V- A cña triac
Triac cã thÓ më trong 4 tr−êng hîp:
25
- . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46
UGT1> 0 vµ UT1T2 > 0
UGT1< 0 vµ UT1T2 > 0
UGT1> 0 vµ UT1T2 < 0
UGT1< 0 vµ UT1T2< 0
Nh− vËy Triac thÓ më theo hai chiÒu.
ChiÒu thuËn tõ T2 ®Õn T1 khi UT1T2 > 0 vµ t¸c dông vµo cùc G mét ®iÖn
¸p d−¬ng UGT1 < 0
ChiÒu thuËn tõ T1 ®Õn T2 khi UT1T2< 0 vµ t¸c dông vµo cùc G mét ®iÖn
¸p ©m UGT1 < 0
1.4.4 M¹ch ®iÒu khiÓn
§Ó ®iÒu khiÓn ®−îc triac ta cã s¬ ®å nh− h×nh 1.24
H×nh1.24: S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn triac
M¹ch ®iÒu khiÓn gåm 1 biÕn trë (R) tô ®iÖn C, triac vµ mét ®iÖn trë phô
Rp ®Ó giíi han dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn IG, ®iÖn ¸p cÊp cho m¹ch lµ ®iÖn ¸p xoay
u= Umsinωt
chiÒu h×nh sin:
Gi¶ thiÕt t¹i thêi ®iÓm ban ®Çu (ωt=0) tô ®iÖn C ®· phãng hÕt ®iÖn, vµ
®iÖn ¸p trªn nã UC= 0 th× khi u t¨ng theo chiÒu d−¬ng (u > 0) tô ®iÖn C ®−îc
n¹p ®iÖn theo chiÒu d−¬ng qua ®iÖn trë R vµ Uc t¨ng theo quy luËt hµm sè mò
cã tèc ®é t¨ng phô thuéc vµo R, ®iÖn trë R cµng nhá th× dßng ®iÖn n¹p cµng
lín vµ tèc ®é t¨ng cña UC cµng nhanh.
§å thÞ biÕn thiªn cña u theo ωt nh− ®å thÞ h×nh 1.25
26
- .
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46
H×nh1.25: D¹ng sãng cña m¹ch ®iÒu khiÓn
§å thÞ h×nh 1.25 biÓu diÔn sù biÕn thiªn cña Uc theo ωt t−¬ng øng víi
gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh cña R. T¹i gãc pha ϕ0 Uc ®−îc n¹p b»ng ®iÖn ¸p chuyÓn ®æi
Uc® cña triac D. Triac D më, tô C phãng ®iÖn qua Rp, triac D vµ phÇn gi÷a G
vµ T1 ®iÒu ®ã t¹o ra mét xung dßng ®iÖn IG (®−êng cong 3 h×nh 1.25) vµ më
triac. Triac D tiÕp tôc më cho ®Õn hÕt nöa chu kú d−¬ng cña ®iÖn ¸p Ua t¹i gãc
pha ωt = π. §iÖn ¸p u gi¶m ®Õn 0 dßng ®iÖn qua triac Ia còng gi¶m ®Õn 0 v× t¶i
thuÇn trë vµ u, Ia cïng pha. Do ®ã triac kho¸ l¹i sang nöa chu kú ©m cña u. Tô
®iÖn C ®−îc n¹p theo chiÒu ©m vµ Uc t¨ng.
T¹i gãc pha ϕ = ϕ0 + π, ®iÖn ¸p Uc = Uc® triac D më tô ®iÖn C phãng
®iÖn qua ®iÖn trë Rp chiÒu dßng ®iÖn ®i tõ cùc G cña triac D, Rp vÒ nguån ®iÒu
®ã t¹o ra mét xung dßng ®iÖn ©m IG (®−êng cong 4 h×nh 1.25) vµ më triac theo
chiÒu tõ T1 ®Õn T2 triac tiÕp tôc më cho ®Õn hÕt chu kú ©m, trong suèt thêi
gian më cña triac ®iÖn ¸p trªn ®iÖn trë R1 b»ng ®iÖn ¸p Ua (v× khi triac më
27
- . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46
®iÖn ¸p r¬i trªn nã rÊt nhá). Do ®ã ®iÖn ¸p UR trªn R1 biÕn thiªn theo ωt (nh−
®−êng 5 h×nh 1.25) tõ ®ã rót ra gi¸ trÞ hiÖu dông cña ®iÖn ¸p uR trªn t¶i R1.
2π
1
∫u d ωt
uR = 2
(1-18)
2π
R
0
Trong ®ã gãc më chËm ϕ0 phô thuéc vµo biÕn trë R cña m¹ch ®iÒu
khiÓn do ®ã b»ng c¸ch thay ®æi biÕn trë R ta cã thÓ thay ®æi ϕ0 vµ thay ®æi trÞ
sè UR cña ®iÖn ¸p trªn t¶i Rt.
2π π
sin 2ϕ ⎞
2⎛
∫ uR dωt = 2θ∫ u dωt = U ⎜ π − t0 + 2 0 ⎟
2 2
⎝ ⎠
0 0
1 ϕ0 1
+ sin 2ϕ 0
uR = U −
⇒ (1-19)
2 2π 4
1.4.5 øng dông cña triac.
Triac ®−îc øng dông trong mét sè m¹ch, ®iÒu chØnh ¸nh s¸ng ®Ìn ®iÖn,
nhiÖt ®é lß, ®iÒu chØnh chiÒu quay vµ tèc ®é ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu.
1.4.6 C¸c th«ng sè cña triac
+ §iÖn ¸p ®Þnh møc U®m: §ã lµ ®iÖn ¸p cùc ®¹i cho phÐp ®Æt vµo triac theo
chiÒu thuËn hoÆc chiÒu ng−îc trong thêi gian dµi.
+ Dßng ®iÖn hiÖu dông ®Þnh møc I®m: §ã lµ trÞ sè hiÖu dông ®inh møc cùc
®¹i cho phÐp cña dßng ®iÖn ®i qua triac trong mét thêi gian dµi.
+ Dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn triac: §ã lµ dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn IG ®¶m b¶o më
triac.
+ Dßng ®iÖn duy tr× IH: §ã lµ trÞ sè tèi thiÓu cña dßng ®iÖn an«t ®i qua triac
®Ó duy tr× triac ë tr¹ng th¸i më.
+ §iÖn ¸p r¬i trªn Triac Δu
§ã lµ ®iÖn ¸p r¬i trªn triac khi triac dÉn vµ dßng ®iÖn qua triac b»ng
dßng ®Þnh møc.
B¶ng 1.4: Th«ng sè chÝnh cña mét vµi lo¹i Triac
28
- . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46
N¬i chÕ t¹o M· hiÖu U (V) I (A) Ig (mA) Ug (V)
50÷ 1000
Liªn X« (cò) TC- 60 80 400 7
50÷ 1000
TC- 125 125 400 7
50÷ 1000
TC- 160 160 400 7
NhËt b¶n SM2B41 100 2
TOSHIBA SM12D41 200 12
SM150G13 400 150
SM300J13 600 300
SM300Q13 1200 300
2AC3T 300 2 20 50
6AC5F, S 500 6 50
NEC 10AC6F, S 600 10 50
16AC6D1 600 16 50
25AC65 600 25 50
70AC10S 1000 70 200
300AC12S 1200 300 300
200÷ 500
Mü SC245 6 50 2,5
200÷ 500
GE SC60 25 50 2,5
TIC205A 100 2 5 2
TIC215B 200 3 5 2,5
TI TIC263D 400 25 50 2,5
TIC263M 600 25 50 2,5
CHLB §øc BTA41- 200 200 40 50
BTA41- 600 400 40 50
BTA41- 700 700 50 50
1.5 c¸c phÇn tö logic c¬ b¶n
29
- . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46
1.5.1 M¹ch AND dïng ®i«t b¸n dÉn
+ M¹ch ®iÖn vµ ký hiÖu H×nh 1.26
A vµ B lµ c¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo. Møc thÊp cña tÝn hiÖu ®Çu vµo lµ 0 V, møc cao
cña tÝn hiÖu ®Çu vµo lµ 3V. Z lµ tÝn hiÖu ®Çu ra.
H×nh1.26: Cæng AND
a) ký hiÖu b) M¹ch ®iÖn
+ Nguyªn lý ho¹t ®éng Cã 4 tr−êng hîp kh¸c nhau ë ®Çu vµo.
- Tr−êng hîp 1:
Khi VA= VB= 3V, hai ®i«t DA vµ DB th«ng víi nguån E0= +12V qua
®iÖn trë R0, chóng ®Òu cã ®iÖn ¸p ph©n cùc thuËn, chóng ®Òu dÉn ®iÖn. VZ=
VA + VD= 3 + 0,7= 3,7V.
- Tr−êng hîp 2:
Khi VA= 3V, VB= 0V. DA vµ DB cã ®Çu an«t nèi chung. Cat«t cña DB cã
®iÖn thÕ thÊp h¬n nªn ch¾c ch¾n dÔ dÉn ®iÖn h¬n. Mét khi DB ®· dÉn ®iÖn th×
VZ= VZ- VA= 0,7- 3= -2,3V.
VËy DA chÞu ph©n cùc ng−îc, nã ë tr¹ng th¸i ng¾t hë m¹ch, kh«ng ph¶i
dÉn ®iÖn nh− ta t−ëng lóc tho¹t ®Çu nh×n vµo m¹ch ®iÖn. §iÖn thÕ VZ= 0,7V
gäi lµ ®iÖn thÕ ghim.
- Tr−êng hîp 3:
30
- . 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
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
