Download miễn phí Mô hinh mạch kích sử dụng thuritor
MO HINH MACH KICH SU DUNG THURITOR
NỘI DUNG
Chương 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ THYRISTOR


I - Cấu tạo – Nguyên lý làm việc của Thyristor
1 - Cấu tạo
Thyristor còn gọi là SCR (Sillcon – Controlled – Rectifier) là loại linh kiện 4 lớp P –
N đặt xen kẽ nhau. Để tiện việc phân tích các lớp bán dẫn này người ta đặt là P1, N1, P2, N2, giữa các lớp bán dẫn hình thành các chuyển tiếp lần lượt từ trên xuống dưới là J1, J2, J3.
Sơ đồ cấu trúc, ký hiệu, sơ đồ tương đương và cấu tạo của thyristor được trình
bày H1


H.I.1a. H.I.1b H.I.1c H.I.1d


A : Anốt
K : catốt
G : Cực điều khiển
J1, J3 : Mặt tiếp giáp phát điện tích
J2 : Mặt tiếp giáp trung gian
H.I.1a : Sơ đồ ký hiệu của SCR
H.I.1b : Sơ đồ cấu trúc bốn lớp của SCR
H.I.1c : Sơ đồ mô tả cấu tạo của SCR H.I.1d : Sơ đồ tương đương của SCR


2. Nguyên lý làm việc của thyristor:
Có thể mô phỏng một Thyristor bằng hai transistor Q1, Q2 như H.I.1d. Transistor Q1 ghép kiểu PNP, còn Q2 kiểu NPN.
Gọi 1, 2 là hệ số truyền điện tích của Q1và Q2. Khi đặt điện áp U lên hai đầu A &K của Thyristor, các mặt tiếp giáp J1 & J3 chuyển dịch thuận, còn mặt tiếp giáp J2 chuyển dịch ngược ( J2 mặt tiếp giáp chung của Q1 & Q2 ). Do đó dòng chảy qua J2 là IJ2
IJ2 = 1 Ie1 + 2Ie2 + Io. I0 : Là dòng điện rò qua J2

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/mo_hinh_mach_kich_su_dung_thuritor.2BIJp3XFZY.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31129/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

doøng ñieän qua cuoän daây thöù caáp chính laø doøng ñieän qua caùc
Thyristor môû. Do ñoù:
α
pi
ω
pi
piα
α
Cos
R
S
td
uIuIu
IiI
md
m
dd
2
2
2
22
2
2
2
2
2
2
===
== ∫ +
- Heä soá coâng suaát cuûa maïch thöù caáp Maùy Bieán AÙp:
-
RCos
IdUdo
SS
Cos
U
IuP
m
ddod
piα
ϕ
/2
.
2
2
2
===
α
pi
α
pipiα
pi
αϕ cos22
.2
4
/2
./2(
2
2
/)2
2
=== Cos
RCos
Cos
U
U
m
RCosm
Khi goùc môû α caøng lôùn thì Cosϕ2 caøng beù
III. Maïch chænh löu caàu moât pha khoâng ñoái xöùng:
1. Sô ñoà maïch vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng:
Trong sô ñoà H.II.5a söû duïng hai Thyristor T1 vaø T2, hai diod D'1 vaø D'2. Vieäc thay
theá caùc Thyristor baèng caùc diod laø giaûm giaù thaønh cuûa caùc maïch chænh löu maø vaãn ñieàu
khieån ñöôïc Udo. Caùc Thyristor T1 vaø T2 ñöôïc ñieàu khieån baèng caùc xung doøng ñieän IG1, IG2
xuaát hieän chaäm sau ñieän aùp u2 moät goùc α vaø α + pi
H.II.5a
Trong nöûa chu kyø ñaàu cuûa u2 (0 = 0, T1 vaø D'2 phaân cöïc
thuaän. D'2 daãn ngay taïi goùc ωt = 0, song phaûi ñôïi ñeán goùc pha ωt = α (coù tín hieäu
iG1) thì T1 môùi môû vaø maïch ñieän môùi thoâng töø A qua T1 ñeán M qua phuï taûi ñeán N qua
D'2 veà B. Luùc naøy ñieän aùp treân hai ñaàu phuï taûi M vaø N laø ud = u2
Ñieän aùp treân T1 vaø D'2 : uT1 = uD'2 = 0
Giaû thieát phuï taûi coù ñieän caûm L lôùn, doøng qua phuï taûi laø khoâng ñoåi vaø baèng trò soá
trung bình cuûa noù Id.
NGUYENV AN B I ENT BD47@GMA I L . C OM
Trong nöûa chu kyø sau cuûa u2 ( pi =< ωt =< 2pi ), u 2 < 0,T2 vaø D'1 phaân cöïc
thuaän, D'1 daãn ngay taïi goùc ωt = pi, song phaûi ñôïi ñeán goùc pha ωt = α +pi (coù tín
hieäu iG1) thì T2 môùi môû vaø maïch ñieän môùi thoâng töø B qua T2 ñeán M qua phuï taûi ñeán N
qua D'1 veà A. Luùc naøy ñieän aùp treân hai ñaàu phuï taûi M vaø N laø:
ud = -u2.
Do T2 vaø D'1 môû neân ñieän aùp taïi ñieåm N vaø M laø: UN = UA = U2,
UM = UB = U2 . Ñieän aùp treân D'2:
uD'2 = uN - uB =uA -uB = u 2 < 0
Do ñoù D2 ngaét. Ñieän aùp ôû hai ñaàu phuï taûi ud = uBA = = -u 2
Ñieän aùp treân T1: uT1 = uD'2 = uA - uM = uA - uB = u 2 < 0. Do ñoù T1 vaø D'2 ngaét
moät caùch töï nhieân.
T2 môû cho ñeán thôøi ñieåm ωt = 2pi. Sau ωt = 2pi, maïch hoaït ñoäng trôû laïi nhö
chu kì vöøa xeùt. Treân cô sôû hoaït ñoäng cuûa maïch nhö treân ta coù ñöôøng cong ud, uT1, uT2,
IG
NGUYENV AN B I ENT BD47@GMA I L . C OM
2. Caùc thoâng soá cuûa maïch :
- Giaù trò trung bình ñieän aùp chænh löu.
00
)1(
2
2
2
2
2
→=→=
+== ∫
pi
piα
α
pi
ωω
pi
pi
α
uu
uuu
m
do
m
mdo
thìKhi
CosttdSin
- Ñieän aùp ngöôïc lôùn nhaát treân moãi Thyristor vaø Diod.
ungmax = u 2m
- Heä soá nhaáp nhoâ ñieän aùp chænh löu.
K = ( udmax - udmin)/2udo
Theo ñöôøng cong H.II.5.b thì:
udmin= 0
udmax = u 2m khi α =< pi /2
udmax = u 2m Sin α, khi α > pi /2
)cos1(2)cos1(2
2/
)cos1(2)cos1(2
2/
2
2
2
2
α
εpi
α
pi
α
piα
α
pi
α
pi
piα
+
=
+
=>
+
=
+
=≤
SinSinKthikhi
Kthikhi
u
u
u
u
m
m
m
m


- Giaù trò trung bình doøng ñieän qua phuï taûi.
Giaû thieát phuï taûi laø ñieän caûm L raát lôùn vaø doøng ñieân qua phuï taûi id coù trò soá khoâng
ñoåi id = Id.
Do naêng löôïng tieâu thuï trong trong ñieän caûm L trong moät chu kyø laø baèng 0 vaø
naêng löôïng tieâu thuï trong phuï taûi trong moät chu kyø laø:
Wt = R I2d T
Vôùi T laø chu kyø ñieän aùp.
Coøn naêng löôïng nguoàn cung caáp cho phuï taûi trong moät chu kyø:
dtWn iu dd∫= ωpi
ω
α2
Khi thay id = Id = const, ta coù:
dtIdWn ud∫= ωpi
ω
α2
Hai naêng löôïng Wt vaø Wn phaûi baèng nhau:
dtIddtR uI dd ∫= ωpi
ω
α2
2
Nhaân hai veá phöông trình cho ω, thay ωT = 2pi, ud = u2m Sin ωt;
NGUYENV AN B I ENT BD47@GMA I L . C OM
RR
ttdSin
R
tdtSinIdR
uuuI
uI
dom
md
md
=+==⇒
=
∫
∫
)cos1(1
22
2
2
2
2
α
pi
ωω
pi
ωωpi
pi
α
pi
α
- Doøng ñieän trung bình qua moãi Thyristor (IT)
Vì T1 daãn trong khoaûng α =< ωt =< pi
T'1 daãn trong khoaûng pi + α =< ωt =< 2pi
Khi Thyristor môû, doøng qua noù chính laø doøng qua phuï taûi.
id = Id = const
piαpiω
pi
pi
α
2/)(
2
1
−== ∫ III ddT td
Doøng ñieän trung bình qua moãi Diod
0 =< ωt =< pi, D'2 môû
pi =< ω =< 2pi
Khi Diod môû doøng qua noù chính laø doøng qua phuï taûi:
piαpiω
pi
αpi
2/)(
2
1
0
−== ∫ + III ddD td
Trò soá hieäu duïng cuûa doøng ñieän thöù caáp Maùy Bieán AÙp ( MBA) I2
Doøng ñieän chæ qua cuoän daây thöù caáp trong thôøi gian T1 môû (α =< ωt =< pi) vaø T'1
môû (pi =< ωt =< 2pi)
Trò soá doøng thöù caáp chính laø doøng qua phuï taûi id = Id = const.
pi
α
piαpiω
pi
pi
α
−=−== ∫ 1/)(2212 IIII ddtdd
Coâng suaát MBA:
pi
α
pi
α
pi
α
−
+
=−== 1)cos1(
2
1
2
2
22
222 R
uIuIuS mdm
Heä soá coâng suaát cuûa maïch thöù caáp:
)
1
1(2
1
2
)1(
1
2
2
2
22
2
pi
α
α
pi
pi
α
α
pi
pi
α
ϕ
−
+
=
−
+
=
−
==
CosCos
Id
Cos
u
u
u
Iu
S
P
m
m
m
ddod
IV. Maïch chænh löu ba pha hình tia duøng Thyristor:
1. Sô ñoà maïch vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng:
H.II.6a
NGUYENV AN B I ENT BD47@GMA I L . C OM
Ñeå ñieàu khieån caùc Thyristor T1,T2,T3 ngöôøi ta ñöa ra caùc xung doøng ñieàu khieån iG1,
iG2, iG3,. Caùc xung ñieàu khieån naøy coù cuøng chu kyø vôùi caùc ñieän aùp thöù caáp U1, U2, U3
cuûa maùy bieán aùp nguoàn ba pha. Thöù töï phaùt caùc xung ñieàu khieån laø iG1ñeán iG2 ñeán iG3
caùch nhau moät goùc pha 2pi/3.
Vaäy trong moãi chu kyø taïi goùc pha θ1= α + pi / 6, T1 môû vì iG1 vaø u1 lôùn nhaát.
Taïi goùc pha θ 2 = α + pi/6 + 2pi/3, T2 môû vì iG2 vaø u2 lôùn nhaát.
Taïi goùc pha θ 3 = α + pi/6 + 4pi/3, T3 môû vì iG3 vaø u 3 lôùn nhaát.
Khi moät Thyristor môû thì hai Thyristor khaùc laïi khoaù.
- Trong khoaûng θ1 =< ωt =< θ 2 thì T1 môû, doøng ñieän ñi töø A qua T1 ñeán M qua
phuï taûi ñeán N veà ñieåm 0. AÙp treân hai ñaàu phuï taûi laø:
ud = u1,
uT1 = 0 (aùp treân Thyristor T1
-Trong khoaûng θ2 =< ωt =< θ 3 thì T2 môû, doøng ñieän ñi töø B qua T2 ñeán M qua
phuï taûi ñeán N veà ñieåm 0. AÙp treân hai ñaàu phuï taûi:
ud = u 2
Söï môû cuûa T2 laøm cho uM = uB vaø aùp treân T1 laø:
uT1 = uA - uM = uA - uB = u 1 - u 2 = u 12
-Trong khoaûng thôøi gian θ 3 =< ωt =< θ 4 thì T3 môû, doøng ñieän ñi töø ñieåm C qua
T3 ñeán M qua phuï taûi ñeán N veà ñieåm O:
AÙp treân hai ñaàu phuï taûi laø: ud = u 3
Söï môû T3 laøm cho uM = u C vaø aùp treân T1 laø :
uT1 = uA - uM = uA - uC = u1 - u 3 = u13.
2. Caùc thoâng soá maïch:
- Giaù trò trung bình cuûa ñieän aùp chænh löu:
α
pi
ωω
pi
ωω
pi
pi
α
pi
α
θ
θ
CosttdSinttdSin uuuu mmmdo 2
33
2
3
2
3 6
5
6
1
2
=== ∫∫ ++
um bieân ñoä ñieän aùp thöù caáp moät pha.
- Ñieän aùp ngöôïc treân moãi Thyristor
uu mng 3max =
- Heä soá nhaáp nhoâ ñieän aùp chænh löu
u
uu
do
ddK
2
minmax −
=
-Khi α < pi / 3 thì udmax = um
udmin = um sinθ2 = um Sin (5pi /6 + α ) = umCos( pi /3 + α )
-Khi pi / 3 =< α =< pi /2 thì:
udmax = umSin (pi / 6+ α ) = umCos(α - pi /3)
udmin = um sinθ2 = umCos( pi /3 + α)
Nhö vaäy vôùi 0 =< α =< pi /3 thì:
NGUYENV AN B I ENT BD47@GMA I L . C OM
)
)
3
cos(1
(
33
2
36
)
3
cos(
α
α
pi
pi
α
pi
α
pi
Cos
Cos
K
u
uu
m
mm +−
=
+−
=
Coøn vôùi pi/3 =< α =< pi/2 thì:
α
pi
α
α
pipi
α
pi
α
pi
α
pipi
α
tag
Cos
Cos
K
u
u
m
m
3
)
)
3
cos()
3
cos(
(
33
2
36
)
3
cos()
3
cos(
=
+−−
=
+−−
=
-Giaù trò trung bình doøng ñieän phuï taûi
α
pi
Cos
RR u
uI mdod 2
33
==
- Giaù trò trung bình io, giaù trò hieäu duïng I, giaù trò cöïc ñaïi imax cuûa doøng ñieän qua moãi
Thyristor:
io = Id / 3
I = Id / 3
imax = Id
- Trò soá hieäu duïng cuûa doøng ñieän thöù caáp I2, vaø coâng suaát cuûa MBA S2
Vì doøng ñieän thöù caáp moãi pha laø doøng...

---