độ rộng thay đổi được. Từ đây chia ra làm hai đường : một đi qua mạch đảo để đến mạch đơn
ổn, một đi thẳng đến mạch đơn ổn khác để hình thành hai xung kích. Xung đi ra từ hai mạch
đơn ổn được trộn với xung có tần số cao do bộ dao động đưa đến. Bộ dao động tần số cao có
chức năng tăng khả năng kích cho các xung kích, đảm bảo kích được các SCR. Sau đó, các
xung này được đưa ra bộ phận xuất xung điều khiển đi đến cực cổng của SCR.
3. sơ đồ mạch điện :

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT. CHƯƠNG IV TRANG : 33
Hình III.18

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT. CHƯƠNG IV TRANG : 34

4. Nguyên lý hoạt động của mạch :
Đầu tiên, bộ dao động tạo sóng tam giác do hai IC 741a và 741b đảm nhận. Bộ dao động
này tạo ra tần số chủ yếu cho bộ băm xung một chiều. Tần số sóng tam giác do R1, R2,
R3
và C1 quyết đònh. Sóng tam giác này được đưa đến ngõ vào đảo của 741c, còn ngõ vào
không đảo được nối ra chân giữa của biến trở VR. Xung vuông ở ngõ ra có thể thay đổi
được độ rộng xung khi thay đổi biến trở VR do thay đổi mức so sánh với sóng tam giác.
Xung vuông này được chia làm hai đường : đường thứ nhất đi qua một cổng đảo và đường
còn lại đi qua hai cổng đảo để sửa dạng xung rồi đi đến hai ngỏ kích của mạch đơn ổn để
tạo ra xung có độ rộng xung không thay đổi. Độ rộng xung của mạch đơn ổn có thể đặt


Dạng sóng ra ở
OPTO 4N26B
Dạng sóng ra ở
OPTO 4N26A
t

t

0

0

+V
+V

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT. CHƯƠNG IV TRANG : 35


Chu kỳ của bộ băm là :
T = T
on
/D = 500/0.1 = 5000s.
Và tần số lớn nhất có thể được của bộ băm là :
f = 1/T = (1/5000).10
6
= 200Hz.
Dựa trên những thông số chọn ở trên, và để cho mạch hoạt động tốt thì các thông
số của mạch băm được tính toán như sau :
a. Thiết kế và tính toán các giá trò cho mạch băm tắt cưỡng bức bằng điện áp .
Như đã khảo sát ở chương III, ta có sơ đồ mạch băm xung một chiều tắt cưỡng bức
bằng điện áp như hình III.4 :
Đầu tiên để chọn tụ điện, ta nhận thấy rằng theo dạng sóng điện áp của u
s1
, thời
gian khoá của SCR S1 nằm ở giữa khoảng tăng theo hàm mũ từ –E đến +E. Với mạch dao
động L – C, tại thời điểm t = 0, bắt đầu khoá S1, ta có :
u
s1
= E + Ae
-t/T
Trong đó : T = RC là thời hằng nạp xả của tụ điện .
Với u
s1
= -E ở t = 0, do đó A = -2E. Từ đó suy ra :
u
s1
= E –2Ee
-t/T

Cmax
= 17.3A.
Để chọn SCR, ta nhận thấy rằng, dòng điện qua S
1
sẽ là :
I
S1max
= I
tải
+ I
Cmax
= 6 + 17.3 = 23.3A.
Như vậy, ta phải chọn SCR S
1
có khả năng chòu được dòng điện lớn hơn hoặc bằng
23.3A để nó có thể hoạt động tốt trong mạch. Đối với S
2
thì nó chỉ chòu dòng điện nạp và
xả qua tụ C nên có thể chọn với giá trò dòng điện thấp hơn.
Tính số vòng dây của cuộn dây L :
Theo công thức ta có:
l
SN
L
2
0


Trong đó : d
L : chiều dài cuộn dây. l

.10.602
4
1
6
sLCt
off



vong
R
N 115
104
05.010660
27
6







E
S1
S2
Rt
L
C
XK2


t
L
C
Ut
L
C
UtIi
ngCCc
 sinsinsin
maxmaxmax

Để cho mạch băm hoạt động được một cách chắc chắn, ta cần có : I
cmax
= KI
tai

(K > 1). Thông thường K được chọn bằng 2 (K = 2).

offkk



t
off

LCT


I
Cmax

I
tải

Hình IV.2
Dạng sóng của mạch dao động L – C.
Hình IV. 1
Sơ đồ mạch băm tắt cưỡng bức bằng điện áp.
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT. CHƯƠNG IV TRANG : 38
Với
LC
t
1

Suy ra:

t
ng





Thay số ta có:
FFC
mHHL

2.1)(10)1050(
14.3300
63
72.0)(10)1050(
614.34
3003
6
6












6













Về việc tính dòng điện để chọn SCR cho phù hợp, ta biết rằng S
1
chỉ chòu dòng điện
tải cho nên ta có thể chọn S
1
có mức chòu đựng điện áp lớn hơn dòng điện tải là được. Còn
đối với S
2
thì dòng điện qua nó được tính là lớn hơn dòng điện tải (thông thường là lớn hơn
hai lần). Cho nên SCR S
2
phải có mức chòu dòng lớn hơn hai lần dòng điện tải thì mạch
băm có thể hoạt động tốt.

hết ta chọn nguồn cung cấp cho toàn mạch là 12V và việc tính toán được thực hiện như
sau :
a. Tìm trò số cho các linh kiện trong bộ phận tạo tần số cơ bản có độ rộng xung
thay đổi được.
Bộ phận này gồm IC 741A, IC 741B, IC 741C R1, R2, R3, R
4
, R
5
, C
1
và C
2
thực
hiện. Ở bộ dao động tạo sóng cơ bản đầu tiên, chu kỳ của nó được tính là :
Trong đó :
Ta chọn R
2
= 10k, R
3
= 2.2k.

Tần số là f = 200Hz nên ta có chu kỳ T = 5ms. Do đó :
R
1
C
1
= 3.6ms.
Khi ta chọn C
1
= 1F thì R

6.9
5
.
2
24



XK2
XK1
E
Rt
C
L
D1
D2
R
50
1uF
100K
0.72mH
+
-
S1
S2
D3
18.0
2
.
2

để tạo ra sóng vuông có độ rộng xung thay đổi được. Muốn thay đổi độ rộng xung ta chỉ
việc thay đổi mức điện áp so sánh bằng cách chỉnh biến trở này. Giá trò của biến trở được
chọn là 5k.

b. Tính các giá trò cho bộ phận tạo xung đơn ổn :
Bộ phận này gồm hai mạch đơn ổn riêng biệt và hoàn toàn giống nhau nhằm cung
cấp xung kích cho hai SCR trong mạch băm xung một chiều. Chúng bao gồm IC AN555A,
IC AN555B, R
11
, R
12
, C
1
và C
2
thực hiện.
Độ rộng xung đơn ổn được chọn để thiết kế là 0.5ms. Độ rộng này là không đổi
trong khi thay đổi độ rộng xung ở ngõ vào. Độ rộng xung trong mạch đơn ổn dùng IC555
được tính là :
T = R
11
C
5
ln3 = R
12
C
6
ln3
Khi T = 0.5ms, ta có : R
11

17
, R
18
, R
19
, R
20
, C
9
, C
10
, D
2
và D
3
.
Để xung ra có được tỉ số chu kỳ là D = 0.5 thì ta phải có R
17
= R
18
= R
19
= R
20
và
thêm diode D
2
mắc song song với R
18
, diode D

20
= 1k.
d. Thiết kế bộ phận đưa xung kích ra ngoài.
Sau khi có xung đơn ổn và xung dao động tần số cao, ta trộn chúng lại với nhau bằng
các cổng AND trong IC2. Kết quả sẽ cho ta một chuổi xung kích trong khoảng xung đơn
ổn ở mức cao. Các xung kích này sẽ được đưa đến các OPTO 4N26A và 4N26B để đưa
ms
V
CR
V
t
V
và
ra
6.9
24



917
4.1
1
CR
f 
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT. CHƯƠNG IV TRANG : 41
xung ra ngoài kích cho SCR. Xung kích được đưa ra OPTO thông qua transistor Q
7
Hình IV.4
Sơ đồ mạch tạo xung kích cho
SCR.