Thực tập vô tuyến đại cương - Bài 13 pps

236





Mục đích: Tìm hiểu cấu trúc nguyên lý hoạt động của các bộ ghép quang,
Thyristor và Triac, các mạch ứng dụng của nó.

phần lý thuyết

1. Các bộ ghép quang (Opto- couplers)
Trong hệ thống tự động điều khiển công suất thờng có điện áp cao
khoảng 200V ữ 380V, có trờng hợp lên tới 660V hay 1000V. Trong khi các
mạch điều khiển thờng lại có điện áp thấp nh các mạch điện tử tơng tự, mạch
logic, máy tính hoặc các hệ thống phải tiếp xúc với con ngời. Để tạo ra sự cách
điện giữa mạch điều khiển và mạch công suất có sự khác biệt lớn về điện áp
ngời ta chế tạo ra các bộ ghép quang.
1.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các bộ ghép quang.
Bộ ghép quang gồm có hai phần gọi là sơ cấp và thứ cấp - Phần sơ cấp là
một diode loại GaAs phát ra tia hồng ngoại, phần thứ cấp là một quang transistor
loại Silic. Khi đợc phân cực thuận, diode phát ra bức xạ hồng ngoại chiếu lên
quang transistor.
Bộ ghép quang hoạt động theo nguyên lý: Tín hiệu điện điều khiển LED
hồng ngoại (còn gọi là phần phát) tạo thành tín hiệu ánh sáng. Tín hiệu ánh sáng
đợc chiếu vào quang transistor (còn gọi là phần nhận) để tạo thành tín hiệu điện.
1.2. Đặc trng kỹ thuật
- Bộ ghép quang đợc dùng để cách điện giữa hai mạch điện có điện áp
cách biệt lớn.
Điện áp cách điện giữa sơ cấp và thứ cấp thờng từ vài trăm vôn đến hàng

nghìn vôn.
- Bộ ghép quang có thể làm việc với dòng một chiều, hay tín hiệu xoay
chiều có tần số cao.
- Điện trở cách điện giữa sơ cấp và thứ cấp có trị số rất lớn thờng từ vài
chục đến vài trăm mêga ôm đối với dòng điện một chiều.
Bài 13
sơ đồ sử dụng các bộ ghép quang, thyristor
và triac

237
- Hệ số truyền đạt dòng điện là tỉ số phần trăm của dòng điện ở thứ cấp Ic
với dòng điện vào ở sơ cấp I
F
. Đây là thông số quan trọng nhất của bộ ghép quang
thờng có trị số từ vài chục phần trăm đến vài trăm phần trăm tuỳ loại bộ ghép
quang.
1.3. Các loại bộ ghép quang
a) Bộ ghép quang transistor (Opto transistor).

Thứ cấp của bộ ghép quang này là một Photo transistor loại Silic. Đối với
bộ ghép quang transistor có 4 chân thì transistor không có cực B (base), trờng
hợp bộ ghép quang transistor có 6 chân thì cực B (base) đợc nối ra ngoài nh
hình 13.1a.

1
2
4
3
6
5

4
1
2
3


Hình 13.1a: Các bộ ghép quang Transistor

Bộ ghép quang không có cực B có u điểm là hệ số khuếch đại khá lớn,
tuy nhiên loại này có nhợc điểm là độ ổn định nhiệt kém.
Đối với bộ ghép quang transistor có cực B, nếu nối giữa cực B và cực E
một điện trở thì làm việc khá ổn định với nhiệt độ nhng hệ số truyền đạt giảm.
b) Bộ ghép quang Dalingtơn - transistor
.
Bộ ghép quang Dalingtơn - transistor có nguyên lý nh bộ ghép quang
transistor nhng với hệ số truyền đạt lớn hơn vài trăm lần nhờ tính chất khuếch
đại của mạch Dalington.
Bộ ghép quang loại này là bị ảnh hởng của nhiệt độ rất lớn, nên thờng
đợc chế tạo có điện trở giữa B và E của transistor sau để ổn định nhiệt. Sơ đồ
nguyên lý đợc trình bày ở hình 13.2a.
1
2
3
6
5
4


Hình 13.2a: Sơ đồ nguyên lý của bộ ghép quang Dalingtơn - transistor.

238
c) Bộ ghép quang Tiristo (OPTO -Tiristo).
Bộ ghép quang Thyristor có sơ đồ cấu trúc nh hình 13.3a
6
5
4
1
2
3
G o
o A
o K

Hình 13.3a: Ký hiệu và sơ đồ cấu trúc của OPTO - Thyristor.

Bộ ghép quang Thyristor có cấu trúc gồm có 1 quang - diode và 2
transistor mắc theo sơ đồ đồ nguyên lý của Thyristor.
Khi có ánh sáng hồng ngoại LED ở sơ cấp chiếu vào quang diode thì sẽ có
dòng điện I
B
cấp cho transistor NPN và khi transistor NPN dẫn sẽ điều khiển
transistor PNP dẫn điện. Nh vậy quang Thyristor đã đợc dẫn điện và sẽ duy trì
trạng thái dẫn điện mà không cần kích liên tục ở sơ cấp.
Để tăng khả năng chống nhiễu, ngời ta nối giữa chân G và K một điện
trở từ vài K đến vài chục K .
d) Bộ ghép quang Triac (OPTO - Triac)

OPTO - Triac có cấu trúc đợc trình bày ở hình 13.4a.
6
5

4
1
2
3
G o
o T
2
o T
1

Hình 13.4a: Ký hiệu và cấu trúc của OPTO -Triac

239
Bộ ghép quang Triac về sơ đồ cấu trúc gồm 2 bộ ghép quang Thyristor
mắc song song ngợc nhau.
1.4. ứng dụng của bộ ghép quang.
Các bộ ghép quang có dòng điện ở sơ cấp cho LED hồng ngoại khoảng
10mA.
Đối với bộ ghép quang transistor khi thay đổi trị số dòng điện qua LED
hồng ngoại ở sơ cấp sẽ làm thay đổi dòng điện ra Ic của photo transistor ở thứ
cấp.
Bộ ghép quang có thể dùng thay cho rơle hay biến áp xung để giao tiếp
với tải thờng có điện áp cao và dòng điện lớn.
Hình 13.5a là ứng dụng của bộ ghép quang transistor để điều khiển đóng
ngắt rơle.
Quang tranzistor trong bộ ghép quang đợc ghép Dalington với transistor
công suất bên ngoài, khi LED hồng ngoại ở sơ cấp đợc cấp nguồn 5V thì quang
transistor dẫn điều khiển transistor công suất dẫn cấp điện cho rơle RY. Điện trở
330 để giới hạn dòng qua LED hồng ngoại khoảng 10mA.
RY

+5V o
330

o + 24V
R


Hình 13.5a : ứng dụng bộ ghép quang để điều khiển rơle RY.

Hình 13.6a: Trình bày sơ đồ ứng dụng của OPTO -Triac để đóng ngắt cho
tải của nguồn xoay chiều 220
V
~
. Điện trở 1K để giới hạn dòng qua LED hồng
ngoại khoảng 10mA.
Khi LED sơ cấp đợc cấp nguồn 12V thì quang triac sẽ đợc kích dẫn
điện tạo dòng kích cho triăc công suất, khi triăc công suất dẫn điện, tải đợc cấp
điện.

240
+12V o
1K

o +
Tải
o
o
AC 220V

Hình 13.6a: ứng dụng của OPTO Triac

2. Tiristo (Thyristo)
Tiristo (Thyristo) hoặc gọi là SCR (Silicon Controlled Rectifier) là linh
kiện điện tử công suất có điều khiển do phòng thí nghiệm Bell Telephone sáng
chế.
2.1. Cấu tạo của Tiristo
Tiristo là linh kiện gồm 4 lớp bán dẫn PNPN liên tiếp (hình 13.7a) gồm 3
cực: anôt A, catốt K, và cực điều khiển G (Gate).
P
1
N
1
P
2
N
2
o A
o G
o K
o A
o K
o G


Hình 13.7a: Cấu trúc và ký hiệu Tiristo

Về cấu trúc, Tiristo đợc tạo nên từ 1 đĩa silic đơn tinh thể loại N có điện
trở suất cao. Trên lớp điện bán dẫn loại P có cực điều khiển bằng dây nhôm. Các
chuyển tiếp đợc tạo nên nhờ kỹ thuật bay hơi của gali, lớp tiếp xúc giữa anôt và
catốt làm bằng đĩa molipđen, hay tungsten có điểm nóng chảy gần bằng silic.

Cấu tạo dạng đĩa để dễ tản nhiệt.
2.2. Nguyên lý hoạt động của Tiristo.
Để nghiên cứu hoạt động ta xét 2 trờng hợp sau:

241
2.2.1/ Tiristo phân cực ngợc.
Khi phân cực ngợc Anôt nối với âm , catôt nối với dơng của nguồn một
chiều. Tiristo làm việc nh một diode phân cực ngợc (hình 13.8a).
Dòng qua Tiristo là dòng ngợc của các hạt thiểu số. ở giá trị điện áp
ngợc khoảng từ 100V đến 3000V tuỳ theo loại Tiristo, năng lợng điện tử thiểu
số trong vùng P2 đủ lớn gây ra hiệu ứng thác lũ làm dòng điện tăng đột ngột,
Tiristo bị đánh thủng.

P- N P N

+
K
A
I
A
U
A-K


Hình 13.8a:Sơ đồ và đặc trng tĩnh Von - Ampe
của Tiristo phân cực ngợc
2.2.2/ Tiristo phân cực thuận.
Phân cực thuận cho Tiristo là nối Anôt với dơng, catôt nối với âm của
nguồn 1 chiều.
Để giải thích nguyên lý hoạt động của Tiristo ta xem cấu trúc bán dẫn

PNPN nh gồm 2 transistor mà base của transistor này nối với collector của
transistor kia (hình 13.9a).
G o
N
1
P
2
N
2
P
1
K o
A o
N
1
P
2
N
2
P
1
G o
K o
A o
N
1
P
2
I
E2

I
C2
T
1
K o
o A
G o
I
E1
I
C1
T
2

Hình 13.9a: Sơ đồ cấu trúc và sơ đồ tơng đơng của Tiristo.

242
Tranzistor T
1
là loại PNP dòng điện collector đợc xác định theo biểu thức:
ACBC
III
1011

+
=
ở đây
01CB
I là dòng điện ngợc giữa collector và base của T
1

;
1

là hệ số khuếch
đại dòng điện T
1
.
Tơng tự đối với transistor T
2
là loại NPN ta có:
ACBC
III
2022

+
=
ở đây
02CB
I là dòng điện ngợc giữa collector và base của T
2
;
2

là hệ số khuếch
đại dòng điện T
2
.
Dòng điện tổng cộng chạy qua Tiristo là:
020121
)(

CBCBAA
IIII
+
+
+
=



Đặt
02010 CBCBC
III +=
là dòng điện ngợc tổng qua Tiristo, khi đó ta có :
)(1
21
0

+
=
C
A
I
I

Để tăng I
A
nghĩa để mồi hay kích mở tiristo tức là chuyển chế độ
làm việc của tiristo từ cấm sang thông, cần cho biểu thức của mẫu số của I
A
tiến

tới không.
Nh vậy khi phân cực thuận, đầu tiên
1
21
<
+


tiristo vẫn tiếp tục
khoá, dòng điện I
A
bằng dòng điện rò (ngợc).
Khi
1
21
=+


, mẫu số tiến tới không, dòng I
A
tăng đột ngột, tiristo
đợc mồi và trở nên dẫn điện tơng tự nh điôt phân cực thuận.
Một trong những tính chất cơ bản của transistor silic là hệ số khuếch đại
dòng điện tăng theo dòng emitter. Do đó có hai khả năng mồi tiristo.
a) Tăng điện áp phân cực thuận.
Bằng cách tăng điện áp phân cực thuận, điện áp trên các lớp chuyển tiếp
tăng lên, các điện tích đợc tăng thêm năng lợng, tạo nên hiện tợng va chạm
dây chuyền làm cho tiristo trở nên dẫn điện. Trị số điện áp U
B
tại đó tiristo trở

nên dẫn điện gọi là điện áp mở (hình 13.10a), lúc đó điện áp U
A-K
giảm xuống
nh điện áp giữa anôt và catôt của diode, dòng I
A
tăng nhanh.
Dòng điện và điện áp tơng ứng khi chuyển từ trạng thái cấm sang mở
(dẫn điện) gọi là dòng điện duy trì I
H
(holding), U
H
.

243
I
A
U
B
U
A-K
I
H
U
H


Hình 13.10a: Mồi Tiristo bằng điện áp phân cực thuận.

b) Mồi xung vào cực điều khiển G.
Nếu đa dòng điện có cực tính dơng so với catôt thì tiristo đợc mồi vào

điện áp thuận nhỏ hơn (hình 13.11a).
Khi tăng dòng điện điều khiển I
G
các điểm chuyển trạng thái của tiristo lùi
về bên trái ứng với điện áp thuận nhỏ hơn. Khi I
G
đạt tới giá trị đủ lớn thì ngay
lập tức tiristo đợc mồi. Khi tiristo đã đợc mồi, nghĩa là chuyển sang trạng thái
dẫn, thì cực điều khiển G không còn tác dụng. Tiristo chỉ chuyển sang trạng thái
khoá khi dòng I
A
nhỏ hơn 1 trị số gọi là dòng điện duy trì I
H
(holding current) và
cần một khoảng thời gian đủ để lớp điều khiển phục hồi lại trạng thái ban đầu.
Nói cách khác muốn khoá đợc tiristo phải triệt tiêu đợc dòng điện ngợc.
I
A
U
B0
U
A-K
I
H
I
G2
I
G1
I
G

=0

Hình 13.11a: Mồi tiristo bằng xung điều khiển )(
12 GG
II >
2.2.3/ Khoá Tiristo
Tiristo chỉ bị khoá khi triệt tiêu hiện tợng thác lũ, nghĩa là phải giảm
dòng điện xuống dới mức dòng điện duy trì I
H
.
Trong mạch xoay chiều, việc khoá đợc thực hiện khi dòng điện qua trị số
không (chuyển mạch tự nhiên).

244
Trong mạch một chiều, để khoá tiristo cần có mạch khoá phụ (chuyển
mạch cỡng bức) để đặt một điện áp ngợc lên tiristo.
Cấu trúc tiristo có bốn lớp tạo nên nhợc điểm khi khoá tiristo, bởi vì từng
lớp phải trở về trạng thái ban đầu.
Vì vậy để khoá tiristo cần đặt một điện áp ngợc trong một khoảng thời
gian để dòng điện đổi chiều và nhỏ hơn dòng điện duy trì.
Các tiristo chuyển mạch tự nhiên bằng sự đổi chiều của điện áp nguồn còn
gọi là tiristo chậm, thời gian khoá khá lớn. Chuyển mạch cỡng bức sử dụng các
tiristo nhanh thời gian khoá cỡ hàng chục micro giây.
2.2.4/ ứng dụng các tiristo.

Tiristo đợc ứng dụng trong mạch chỉnh lu có điều khiển hoặc ứng dụng
làm chuyển mạch điều khiển tốc độ động cơ.
3. Triac (Triore Alternative current)
Tiristo chỉ làm việc ở một trong hai nửa chu kỳ của điện áp xoay chiều,
sau đó nếu ta nối song song ngợc hai tiristo thì có thể giải quyết đợc sự làm

việc trong cả hai nửa chu kỳ của điện áp xoay chiều.
3.1. Cấu tạo của triac
Triac là một linh kiện bán dẫn tơng tự nh 2 tiristo nối song song ngợc,
đợc thực hiện trên cùng một đơn tinh thể silic gồm hai cực và một cực điều
khiển (hình 13.12a).
P
1
N
1
N
2
N
3
N
4
G o o T
2
o T
A
o T
2
o T
1
o
U
GT
U
T
P2

Hình 13.12a: Cấu trúc và ký hiệu của Triac

Ba lớp P
1
, N
2
, P
2
ở hình 13-12a và vùng N
1
khuếch tán sang P
1
và 2 vùng
N
3
, N
4
khuếch tán trong P
2
, các dây nối tạo ra 2 anôt A
1
, A
2
(hay 2 cực T
1
, T
2
) và
cực điều khiển G.

245
3.2. Đặc tính tĩnh.
Hình 13.13a trình bày đặc tính
)(
TT
UfI
=
khi cha sử dụng cực điều
khiển.
Khi U
T
dơng tổ hợp N
1
, P
1
, N
2
, P
2
hoạt động nh tiristo thứ nhất, nó sẽ
dẫn khi điện áp U
T
đạt đến điện áp U
B0
của chuyển tiếp N
2
, P
2
phân cực ngợc.
Khi U

T
âm tổ hợp N
4
, P
2
, N
2
, P
1
hoạt động nh tiristo thứ hai, nó sẽ dẫn khi điện
áp U
T
đạt đến điện áp U
B0
của chuyển tiếp P
1
, N
2
phân cực ngợc. Điện áp U
B0

theo chiều thuận và chiều ngợc bằng nhau, nhng do sự không đối xứng của cấu
trúc nên dòng điện duy trì I
H (+)
với U
T
dơng lớn hơn nhiều dòng duy trì I
H (-)
với
U

T
âm nhiều.
I
t
U
B0
U
T
I
H (+)
- U
B0
I
H (
-
)


Hình 13.13a: Đặc tính )(
TT
UfI
=
của Triac
3.3. Mồi triac (kích triac)
Đa một xung dơng hoặc âm vào cực điều khiển sẽ mồi triac, điện áp
trên các cực U
T
có thể dơng hoặc âm. Có bốn chế độ mồi tuỳ theo cực tính điện
áp của T
1

và G so với T
2
(hình 13.14a).
- Góc phần t thứ nhất : U
T
hay U
T1T2
dơng, xung điện áp điều khiển
dơng giữa G và T
2
.
Tiristo P
1
, N
2
, P
2
, N
4
đợc mồi nh tiristo thờng, lúc đó T
1
là anôt, T
2
là
catôt.
- Góc phần t thứ hai : U
T
dơng và xung điện áp âm giữa G và T
2
.

Tiristo P
1
, N
2
, P
2
, N
4
, chuyển tiếp P
2
N
2
phân cực ngợc, chuyển tiếp P
2
N
3

phân cực thuận, các điện trở ở vùng N
3
khuếch tán sang P
2
gây ra hiệu ứng thác
lũ ở P
2
N
2
gần N
3
. Điện trở bán dẫn trong vùng này giảm và điện áp của P
2

xung
quanh N
3
gần bằng điện áp của T
1
. Bên trái chuyển tiếp P
2
N
4
phân cực thuận, và
vùng N
4
khuếch tán điện tử trong P
2
gây ra hiệu ứng thác lũ trong toàn bộ chuyển
tiếp P
2
N
2
.

246

0
21
>
TT
U , 0
2.
<
TG
U










0
21
>
TT
U , 0
2.
>
TG
U

0
21
<
TT
U , 0
2.
<
TG
U










0

21
<
TT
U , 0
2.
>
TG
U
Hình 13.14a: Bốn chế độ mồi triac.

- Góc phần t thứ ba : U
T
âm , U
G.T2
âm .
Tiristo bây giờ là P
2
, N
2
, P
1
, N
1
. Do ảnh hởng U
G.T2
vùng N
3
khuếch tán
vào P
2

. Một số chuyển động tới vùng điện tích không gian P
2
, N
2
và bị đẩy về N
2
.
Dòng điện ngợc của chuyển tiếp N
2
P
1
đóng vai trò vùng điều khiển, tăng thêm
và tạo nên thác lũ.
- Góc phần t thứ t : U
T
âm, U
G.T2
âm việc mồi cũng nh trong trờng
hợp trớc, bởi vì tiristo đợc mồi vẫn còn là P
2
, N
2
, P
1
, N
1
. Các điện tử đảm bảo
tăng dòng điện ngợc của chuyển tiếp N
2
P

1
, bây giờ đợc duy trì bởi phía trái của
chuyển tiếp N
4
P
2
phân cực thuận.
Cũng tơng tự tiristo, khi cực cửa có dòng điện kích, triac chuyển từ trạng
thái khoá sang trạng thái mở ở điện áp thấp hơn. ứng dụng của triac làm chuyển
mạch cấp dòng cho tải.
P
1


N
2

N
3
N
4
o G
o T
2

P
2
2
P
1

N
2


N
4
+ o G
o T
2
+ o T
1

P
2
1
U
T
P
1


N
2


N
3
o G

o T
2
o T
1

P
2
3
N
1
P
1


o T
1

N
2


N
4
+ o G
o
T
2
P
2
4

N
1
U
G.T2

247


Phần thực nghiệm

A. Thiết bị sử dụng:
1. Thiết bị chính cho thực tập điện tử tơng tự (Khối đế nguồn)
2. Panel thí nghiệm AE - 113N cho bài thực tập về bộ liên kết quang -
Thyristor - Triac (Gắn lên thiết bị chính - khối đế nguồn).
3. Dao động ký 2 chùm tia.
4. Dây nối cắm 2 đầu.
B. Cấp nguồn và nối dây
Khối thí nghiệm AE - 113N chứa 6 mảng sơ đồ A13-1 A13- 6 cho phép
tổ chức các mạch thí nghiệm. Đất (GND) của các mảng sơ đồ đất đợc nối sẵn
với nhau. Do đó chỉ cần nối đất chung cho toàn khối AE 113N.
1. Bộ nguồn chuẩn DC POWER SUPPLY của thiết bị chính, cung cấp các
thế chuẩn
V
5 ,
V
12 cố định.
2. Bộ nguồn điều chỉnh DC ADJUST POWER SUPPLY của thiết bị chính,
cung cấp các giá trị điện thế một chiều
V
15 0

+
và
V
15 0

. Khi vặn các biến
trở chỉnh nguồn, cho phép định giá trị điện thế cần thiết. Sử dụng đồng hồ đo thế
DC trên thiết bị chính để xác định điện thế đặt.
Chú ý
: cắm đùng phân cực của nguồn và đồng hồ đo.
C. Các bài thực tập
1. Bộ liên kết quang (OPTOCOUPLER)
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của bộ liên kết quang.
Các bớc thực hiện:
1.1. Cấp nguồn +12 cho mảng sơ đồ A13- 1.
1.2. Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký ở
cmV1 , thời gian quét ở
cmms1,0
. Chỉnh cho cả 2 tia nằm giữa khoảng phần trên và phần dới của màn
dao động ký.
1.3. Nối nguồn AC ~9V với biến trở 10K của thiết bị chính:
- Nối chốt ~9V của nguồn AC SOURCE với chốt rìa trái của biến trở 10K
của thiết bị chính. Chốt ~0V nối với chốt rìa phải của biến trở .

248
- Nối điểm giữa của biến trở với lối vào A/ IN1 sơ đồ A13-1. Chốt ~0V
nối với lối vào B/ IN1 của sơ đồ A13-1.
- Điều chỉnh biến trở 10K/ của thiết bị chính để tín hiệu AC tại Vi /IN ~2V
Chú ý

: Đất của 13-1 và nguồn +12V cách ly với nguồn AC. Vì vậy khi
quan sát tín hiệu vào ở A-B, đất dao động ký phải nối với B.
OPTOCOUPLER: bộ liên kết quang


1.4. Vặn biến trở 10K/ của thiết bị chính để có các giá trị theo bảng
A13-1. Sử dụng dao động ký quan sát tín hiệu vào (IN1/ A-B) và ra (OUT1). Vẽ
lại dạng biên độ ra tơng ứng cho mỗi bớc thay đổi của tín hiệu vào.
Bảng A11- 2
Biên độ vào Dạng tín hiệu vào Biên độ ra Dạng tín hiệu ra
~ 2V
~ 3V
~ 4V
~ 6V
~ 8V
~ 10V

Dựa theo kết quả thu đợc. Nhận xét về đặc điểm hoạt động của bộ liên kết
quang.

249
2. Khảo sát đặc trng v-A của thyristor
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và đặc trng V-A của Thyristor.
Các bớc thực hiện:
2.1. Cấp nguồn 12 cho mảng sơ đồ A13-2.

2.2. Mắc các đồng hồ đo:
- Đồng hồ đo dòng điều khiển: Nối các chốt đo mA (G) của mạch hình
13-2 với đồng hồ đo dòng hiện số DIGITAL mA METER của thiết bị chính.

Khoảng đo đặt ở 20mA.
- Đồng hồ đo dòng ra: Bộ đo hiện số DIGITAL V-A METER của thiết bị
chính đặt ở chế độ đo dòng (A) và khoảng đo đặt ở 200 mA. Nối bộ đo hiện số
với đồng hồ đo dòng mA (E) của mạch A13- 2.
- Đồng hồ đo thế ra: Nối chốt đồng hồ đo V của mạch hình 13- 2 với đồng
hồ đo thế hiện số DIGITAL VOLTMETER của thiết bị chính. Khoảng đo đặt ở
20V.
2.3. Nối thyristor từ mảng A13- 2: G G, E A, F K.
2.4. Vặn biến trở P1 để dòng điều khiển lối vào G là âm. Ghi giá trị dòng
và thế ra. Nhận xét trạng thái hoạt động của Thyristor khi điều khiển bằng dòng
phân cực âm.
2.5. Vặn biến trở P1 để dòng điều khiển lối vào G là dơng I(G)
1
=
mA. Vặn biến trở chỉnh nguồn 0 +15V để tăng dần V. ứng với mỗi giá trị V,

250
ghi giá trị dòng I(mA) và sụt thế U(A) tơng ứng trên Thyristor vào bảng A13- 1.
Bảng A11- 1
V
I

2.6. Vặn biến trở P1 để dòng điều khiển lối vào G là dơng I(G)
2
=
mA. Lặp lại bớc 5 để đo đặc trng Volt-Ampere của Thyristor theo dòng I(G)
2

vào bảng A13- 2.
Bảng A11- 2

V
I

2.7. Vẽ đồ thị biểu diễn đặc trng Volt-Ampere của Thyristor : mô tả sự
phụ thuộc dòng qua Thyristor I(A) - (trục y) theo sụt thế trên Thyristor U(A) -
(trục x).
2.8. Tháo dây cấp nguồn 12 cho mảng sơ đồ A13- 2. Các dây nối còn lại
giữ nguyên. Nối chốt P1/ A13- 2 với máy phát xung của thiết bị chính (chế độ
phát xung vuông). Điều chỉnh biên độ và tần số để khảo sát chế độ kích SCR bằng
xung. Xác định chế độ cụ thể để kích SCR bằng xung.
3. Khảo sát đặc trng v-A của triac
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và đặc trng v-A của Triac.
Các bớc thực hiện:
3.1. Cấp nguồn 12 cho mảng sơ đồ A13-3.
Nối chốt V với nguồn điều chỉnh 0 +15V của thiết bị chính.
3.2. Mắc các đồng hồ đo:
- Đồng hồ đo dòng điều khiển: Nối các chốt đo mA (G) của mạch hình
13-3 với đồng hồ đo dòng hiện số DIGITAL mA METER của thiết bị chính.
Khoảng đo đặt ở 20mA.
- Đồng hồ đo dòng ra: Bộ đo hiện số DIGITAL V-A METER của thiết bị
chính đặt ở chế độ đo dòng (A) và khoảng đo đặt ở 200 mA. Nối bộ đo hiện số
với đồng hồ đo dòng mA (E) của mạch A13-3.
- Đồng hồ đo thế ra: Nối chốt đồng hồ đo V của mạch hình 13-3 với đồng
hồ đo thế hiện số DIGITAL VOLTMETER của thiết bị chính. Khoảng đo đặt ở
20V.

251

3.3. Nối Triac từ mảng A13- 5 vào sơ đồ hình A13-3: G G, E A1,

F A2.
3.4. Vặn biến trở P1 để dòng điều khiển lối vào G là âm I(G)
1
= - mA.
Vặn biến trở chỉnh nguồn 0 +15V để tăng dần V. ứng với mỗi giá trị V, ghi giá
trị dòng I(A) và sụt thế U(A) tơng ứng trên Triăc vào bảng A13- 3.
Bảng A11- 3
V
I

3.5. Vặn biến trở P1 để dòng điều khiển lối vào G là dơng I(G)
2
=
mA. Vặn biến trở chỉnh nguồn 0 +15V để tăng dần V. ứng với mỗi giá trị V,
ghi giá trị dòng I(A) và sụt thế U(A) tơng ứng trên Triac vào bảng A13- 4.
Bảng A11- 4
V
I

3.6. Vặn biến trở P1 để dòng điều khiển lối vào G là âm I(G)
3
= - mA.
Nối chốt V với nguồn 0 -15V. Vặn biến trở chỉnh nguồn để tăng dần V. ứng
với mỗi giá trị V, ghi giá trị dòng I(A) và sụt thế U(A) tơng ứng trên Triac vào
bảng A13- 5.

252
Bảng A11- 5
V
I

3.7. Vặn biến trở P1 để dòng điều khiển lối vào G là dơng I(G)
3
= mA.
Vặn biến trở chỉnh nguồn 0 -15V để tăng dần thế -V. ứng với mỗi giá trị V, ghi
giá trị dòng I(A) và sụt thế U(A) tơng ứng trên Triăc vào bảng A13- 6.
Bảng A11- 6
V
I

3.8. Vẽ đồ thị biểu diễn đặc trng Volt-Ampere của Triac : mô tả sự phụ
thuộc dòng qua Thyristor I(A) - (trục y) theo sụt thế trên Triac U(A) - (trục x),
theo các cung phần t tơng ứng.
3.9. Tháo dây cấp nguồn 12 cho mảng sơ đồ A13- 3. Các dây nối còn lại
giữ nguyên. Nối chốt P1/ A13- 2 với máy phát xung của thiết bị chính (chế độ
phát xung vuông). Điều chỉnh biên độ và tần số để khảo sát chế độ kích Triăc
bằng xung.
Xác định chế độ cụ thể để kích Triac bằng xung.
4. sơ đồ điều khiển đồng bộ thyristor
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc điều khiển Thyristor theo góc cắt lựa chọn.
Các bớc thực hiện:
4.1. Nối bộ liên kết quang:
- Nối nguồn xoay chiều AC ~ 9V ~ 0V với các chốt A-B của sơ đồ hình
A13- 4.
4.2. Bộ nối điều khiển:
- Nối lối ra OUT1/ A13-1 với chốt IN2 của mạch A13-4.
- Nối chốt J1.
Nối máy phát xung của thiết bị chính (phát xung vuông, tần số 1KHz, biên
độ 5V) với lối vào điều khiển CTRL mạch A13- 4.3.

4.3. Nối Thyristor:
- Nối H và I (lối ra biến thế TF1) với các chân K và G của Thyristor.
- Nối chân K của Thyristor với chốt V2 của mảng đèn.

253
4.4. Nối tải:
- Nối các chốt của nguồn xoay chiều (~ 9V ~ 0V) với các chốt V1 và V2
của sơ đồ A13- 3.
- Nối chân của Thyristor với chốt L2 của mảng A13- 3.
4.5. Sử dụng dao động ký, quan sát tín hiệu tại các vị trí:
- Tín hiệu vào bộ liên kết quang (IN1/ A-B).
- Tín hiệu ra bộ liên kết quang (OUT1).
- Tín hiệu tại điểm C ở lối ra bộ hình thành xung tam giác.
- Tín hiệu ra bộ so sánh IC1- 7. Nếu lối ra không có tín hiệu, cần vặn biến
trở P1 để chọn ngỡng tơng ứng.
- Tín hiệu lối vào CTRL.

254
- Tín hiệu collector T
3
, T
4
.
- Tín hiệu trên G và trên A của Thyristor.
4.6. Dựa trên kết quả quan sát tín hiệu, vẽ giản đồ xung hoạt động của
mạch.
4.7. Thay đổi giá trị P1, quan sát sự thay đổi tín hiệu điều khiển tơng ứng.
Vẽ giản đồ xung tơng ứng.
4.8. Trên cơ sở giản đồ xung, giải thích nguyên tắc hoạt động của mạch
điều khiển.

Chú ý
: Do có mạch cách ly lối vào và lối ra, nên khi quan sát tín hiệu vào
và ra phải nối đất dao động ký theo các điểm tơng ứng.
5. sơ đồ điều khiển đồng bộ triac
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc điều khiển Triac theo góc cắt lựa chọn.
Các bớc thực hiện:
5.1. Giữ nguyên sơ đồ nối nh mục IV:
5.2. Thay Thyristor bằng Triac:
- Nối H và I (lối ra biến thế TF1) với các chân G và T
1
của Triac.
- Nối chân T
2
của Triac với chốt L2 của mảng đèn.
5.3. Nối tải:
- Nối các chốt của nguồn xoay chiều (~ 9V ~ 0V) với các chốt V1 và V2
của sơ đồ A13-3.
- Nối chân T
1
của Triac với chốt V2 của mảng A13-3.
5.4. Sử dụng dao động ký, quan sát tín hiệu tại các vị trí:
- Tín hiệu vào bộ liên kết quang (IN1/ A-B).
- Tín hiệu ra bộ liên kết quang (OUT1).
- Tín hiệu tại điểm C ở lối ra bộ hình thành xung tam giác.
- Tín hiệu ra bộ so sánh IC1-7. Nếu lối ra không có tín hiệu, cần vặn biến
trở P1 để chọn ngỡng tơng ứng.
- Tín hiệu tại lối vào CTRL.
- Tín hiệu collector T
3

, T
4
.
- Tín hiệu trên G và trên T
2
của Triac.
5.5. Dựa trên kết quả quan sát tín hiệu, vẽ giản đồ xung hoạt động của
mạch.

255
5.6. Thay đổi giá trị P1, quan sát sự thay đổi tín hiệu điều khiển tơng ứng.
Vẽ giản đồ xung tơng ứng.
5.7. Trên cơ sở giản đồ xung, giải thích nguyên tắc hoạt động của mạch
điều khiển.
Chú ý
: Do có mạch cách ly lối vào và lối ra, nên khi quan sát tín hiệu vào
và ra phải nối đất dao động ký theo các điểm tơng ứng.