THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Bộ GIÁO DụC VÀ ĐÀO TạO
ĐạI HọC QUốC GIA TP. Hồ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA : ĐIỆN _ ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN : ĐIỆN Tử

LUậN VĂN TốT NGHIệP
Đề tài:

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ
THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

`

Sinh viên thực hiện : TRẦN DŨNG
HUỲNH ĐĂNG TUẤN
Lớp
: 95KĐĐ
Giáo Viên hướng dẫn : VŨ ĐỖ CƯỜNG


LỜI NÓI ĐẦU
Chúng ta đang bước vào thế kỷ 21, thế kỷ của những tiến bộ về khoa học kỹ thuật. Sự
tiến bộ của kỹ thuật sẽ giúp thay đổi toàn bộ cuộc sống của chúng ta. Trong giai đoạn công
nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, VIỆT NAM muốn phát triển một cách vững mạnh thì phải
chú trọng đến việc đầu tư cho giáo dục. Trong đó, nghành giáo dục cần phải nâng cao chất
lượng lẫn số lượng đào tạo.
Muốn nâng cao chất lượng giáo dục đòi hỏi chúng ta phải đầu tư, phát triển các mô hình
dạy học. Mô hình dạy học giúp giảm chí phí đào tạo và nâng cao chất lượng giảng dạy. Học
sinh có dịp làm quen với các mô hình giống với các hệ thống điều khiển trong thực tế, do đó

có thể rút ngắn được khoảng cách giữa lý thuyết và thực tế.
Do vậy các Trường học nói chung, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nói riêng đang
đầu tư, phát triển các công cụ dạy học mang tính chất mô phỏng nhằm giúp cho sinh viên lĩnh
hội kiến thức một cách thấu đáo thông qua phương pháp trực quan. Qua đó, người học có thể
phát triển và vận dụng các kiến thức đã học một cách hiệu quả nhất theo những yêu cầu cụ thể
hiện nay trong những khu chế xuất, các nhà máy cũng như trong các lĩnh vực có liên quan về
điện.
Để đáp ứng phần nào nhu cầu trên, trong khuôn khổ của luận văn tốt nghiệp, nhóm
thực hiện xin tiến hành đề tài : "THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN
TỬ CÔNG SUẤT". Mục đích của đề tài là xây dựng mô hình thí nghiệm giúp sinh viên hiểu
rõ hơn về các linh kiện bán dẫn công suất cũng như các ứng dụng của nó thông qua việc tiến
hành các thí nghiệm trên bộ thí nghiệm này. Đồng thời, trên cơ sở mô hình dụng cụ dạy học,
nhóm thực hiện cố gắng xây dựng các bài thực tập để sinh viên cũng cố lại các bài học lý
thuyết. Nội dung của mô hình là sử dụng các linh kiện điện tử công suất như thyristor, diode
… làm thay đổi điện áp một chiều để điều khiển tải dùng trong công suất lớn. Trong thực tế
kỹ thuật, đặc biệt là lĩnh vực điều khiển, vấn đề thay đổi điện áp một chiều là một vấn đề
thường gặp. Chúng ta cần thay đổi điện áp để điều khiển tốc độ động cơ một chiều, điều khiển
độ sáng của đèn điện .v.v… Khi nắm được các ứng dụng trên, sinh viên sẽ thấy được tầm
quan trọng trong bài học để có thể vận dụng chúng vào thực tiễn sau khi học xong.
Với sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn Vũ Đỗ Cường, Nhóm thực hiện cố gắng
thực hiện tốt nhiệm vụ được giao. Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế, thời gian và kinh phí
thực hiện còn quá hạn hẹp nên nhóm thực hiện sẽ không tránh khỏi những nhầm lẫn và thiếu
sót, kính mong được sự góp ý của quý thầy cô cũng như các bạn sinh viên để đề tài hoàn thiện
hơn.


PHẦN DẪN NHẬP
I.

ĐẶT VẤN ĐỀ .

Như chúng ta đã biết, lĩnh vực Giáo Dục và Đào Tạo nói chung, Đào Tạo Kỹ Thuật nói
riêng, chất lượng đào tạo là vấn đề hàng đầu trong xu thế phát triển hiện nay. Ngoài ra loài
người đang bước sang niên kỷ mới chắc chắn cần thiết sản phẩm đào tạo có nhiều chất xám.
Muốn được vậy, Ngành Đào Tạo cần phải đầu tư những thiết bị dạy học, mô hình dạy học phù
hợp cho từng đối tượng đào tạo.
Đứng trước những yêu cầu thực tiễn trên, Nhóm sinh viên chúng em xin thực hiện đề tài
mô hình dạy học :’’BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ’’.
Mục đích của Nhóm thực hiện là xây dựng dụng cụ dạy học ,bài học thực tập cho sinh
viên của Khoa Điện. Qua đó giúp cho sinh viên hiểu rỏ về các linh kiện điện tử công suất và
các ứng dụng của nó.
II.
GIỚI HẠN ĐỀ TÀI .
Với đề tài mang tính thực tiễn ,vấn đề thực hiện việc thiết kế ,thi công và xây dựng mô
hình cũng như bài thực tập của nhóm hoàn chỉnh thật sự có những ứng dụng rộng rãi trong
các Trường Kỹ Thuật. Đó là điều mà nhóm thực hiện mong muốn đạt được.
Tuy nhiên thời gian, kiến thức có hạn cũng như những hạn chế khách quan khác nên đề
tài không đi sâu điều khiển động cơ một chiều bằng tất cả các phương pháp mà chỉ tập trung
điều khiển động cơ DC bằng cách thay đổi điện áp. Đồng thời xây dụng một mô hình dạy học
sao cho vừa an toàn vừa đảm bảo đúng phương pháp sư phạm kỹ thuật.
Tóm lại nội dung thực hiện bao gồm ;
 Khảo sát mạch điều khiển điện áp bằng cách thay đổi độ rộng xung.
 Thiết kế và thi công mạch điều khiển điện áp một chiều bằng phương pháp thay
đổi biến đổi độ rộng xung.
 Thiết kế và thi công mô hình dạy học, xây dựng các bài thực tập dựa trên mô hình.
Ngoài ra nhóm thực hiên chưa thực hiện mô hình điều khiển cho một đối tượng tải bất
kỳ bằng vòng kín để nâng hiệu quả trong ứng dụng thực tế.
III.
MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .
Việc vận dụng môn điện tử ứng dụng để điều chỉnh bằng phương pháp trên cho động
cơ một chiều là vấn đề không còn mới mẻ nhưng tính mới mẻ của đề tài được thể hiện ở chổ :

XÂY DỰNG ĐƯỢC MÔ HÌNH DẠY HỌC SỬ DỤNG CÁC LINH KIỆN BÁN
DẪN CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRỰC QUAN GIÚP CHO SINH VIÊN
KHOA ĐIỆN THÍ NGHIỆM.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Bính
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội năm 1996
2. Phạm Quốc Hải
Dương Văn Nghi
PHÂN TÍCH VÀ GIẢI MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật
3. Nguyễn Việt Hùng
BÀI GIảNG Kỹ THUậT XUNG VÀ Số
Khoa Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Năm 1998.
4.

Bùi Đình Tiếu
Nguyễn Trọng Thuần

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN TỪ, ĐIỆN TỬ VÀ BÁN DẪN
TRONG MÁY SẢN XUẤT
Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật
5. Raymond M.Marston
Người Dịch : Ngô Đức Hoàng
110 MạCH ỨNG DụNG 0P –AMP
Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Năm 1990
6. R.H.Warring
SỔ TAY LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CHO NGƯỜI THIẾT KẾ MẠCH

Nhà Xuất Bản Thống Kê
7. Joseph Vithayathil
POWER ELECTRONICS Principles and Application
McGraw-Hill, Inc
C.J.SAVANT,Jr
MARTIN S.RODEN
GORDON L. CARPENTER
ELECTRONIC DESIGN


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM TẠ.
LỜI NÓI ĐẦU.
PHẦN DẪN NHẬP.
I. Đặt vấn đề.
II. Giới hạn vấn đề.
III. Mục đích nghiên cứu.
PHẦN CƠ SỞ LÝ LUẬN.
I. Thể thức nghiên cứu.
II. Cơ sở lý luận.

1
1

2
3

PHẦN NỘI DUNG
Chương I :GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT.

I. Diode.
II. Transistor.
III. Thyristor.
Chương II: KHẢO SÁT PHẦN ĐỘNG LỰC.
I. Giới thiệu về động cơ điện một chiều.
II. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một
chiều.
Chương III: KHẢO SÁT MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP BẰNG
CÁCH THAY ĐỔI ĐỘ RỘNG XUNG.

5
7
11
15

15
18
20

I. Bộ băm xung một chiều dùng SCR.

20

II. Bộ tạo xung kích cho SCR.
Chương IV: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH.
I. Thiết kế mạch.
II. Thi công mạch.
Chương V: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH.
I. Thiết kế.
II. Thi công.

Chương VI: SOẠN BÀI THỰC TẬP.
I. Giới thiệu mô hình.
II. Các bài thí nghiệm.
KẾT LUẬN
MỤC LỤC

29
33

33
40
42

42
44
46

46
46

5



I. Thể thức nghiên cứu:
1. Thời gian nghiên cứu:
Quá trình nghiên cứu đề tài được xem là một qui trình công nghệ hẳn hoi vì đòi hỏi phải
tiến hành theo các khâu kế tiếp nhau bao gồm việc chọn đề tài, biên soạn đề cương, thu thập dữ
kiện, xử lý dữ kiện, viết công trình nghiên cứu.
Luận văn tốt nghiệp được tiến hành thực hiện trong khoảng thời gian là 6 tuần :

Tuần 1 : Chọn đề tài, chính xác hóa đề tài, soạn đề cương, thu thập kiện và tài liệu
liên hệ.
Tuần 2 : Biên soạn nội dung phần lý thuyết.
Tuần 3 : Thiết kế mạch trên giấy và tiến hành thi công, thử mạch.
Tuần 4 : Thiết kế bàn thực tập.
Tuần 5 : Soạn bài thực tập cho mô hình đã thiết kế.
Tuần 6 : Hoàn chỉnh mô hình, hoàn thiện phần lý thuyết để in ấn và nộp luận văn.
2. Phương pháp thu thập dữ kiện :
Đây là giai đoạn quan trọng, sử dụng các phương pháp và phương tiện nghiên cứu để thu
thập các dữ kiện về đề tài đã xác định. Dữ kiện đã thu thập được sẽ là chất liệu để hình thành
công trình thực hiện đề tài. Vấn đề là làm sao thu thập được dữ kiện đầy đủ, chính xác, và phù
hợp với nội dung nghiên cứu.
Trong phạm vi luận văn này người nghiên cứu sử dụng phương pháp tham khảo tài liệu để
thu thập dữ kiện giải quyết đề tài. Việc tham khảo tài liệu giúp người thực hiện bổ sung thêm
kiến thức, lý luận cũng như phương pháp mà những công trình nghiên cứu trước đó đã xây dựng.
Nhờ đó người nghiên cứu tập trung giải quyết vấn đề còn tồn tại. Tuy nhiên việc nghiên cứu tham
khảo tài liệu luôn bảo đảm tính kế thừa và phát triển có chọn lọc.
3. Xử lý dữ kiện :
Các dữ kiện sau khi được thu thập chưa thể sử dụng được ngay mà phải qua quá trình sàng
lọc, sửa chữa, phân tích khái quát thành lý luận. Tài liệu được sử dụng là những tài liệu có chất
lượng cao chủ yếu là tài liệu gốc nên bảo đảm chính xác về nội dung đề cập.
4. Trình bày đồ án :
Đề tài tốt nghiệp được trình bày theo cấu trúc một tập đồ án tốt nghiệp để phù hợp với nội
dung và thời gian nghiên cứu đồng thời đáp ứng đúng yêu cầu về chương trình đào tạo của
trường.
Trình bày thành văn công trình nghiên cứu khoa học là giai đoạn hoàn thành nghiên cứu, do
đó không được xem đó là quá trình kỹ thuật mà là một quá trình sáng tạo sâu sắc. Chính việc nắm
vững bút pháp trong nghiên cứu khoa học giúp người nghiên cứu làm sáng tỏ thêm những kết quả
đạt được, phát triển chúng và có thêm những kiến thức mới.
II. Cơ sở lý luận :

Đồ án tốt nghiệp thực chất là một quá trình nghiên cứu khoa học - quá trình nhận thức và
hành động. Quá trình này đòi hỏi phải có thời gian nhất định tương xứng với nội dung của đối
tượng nghiên cứu và tính chất phức tạp của vấn đề nghiên cứu.


Việc nghiên cứu khoa học giúp ta tìm ra cái mới. Cái mới ở đây không những mang tính
chủ quan của người nghiên cứu mà còn mang tính khách quan đối với xã hội. Nghiên cứu khoa
học phải nhằm mục đích phục vụ xã hội, đáp ứng yêu cầu thực tiễn.
Hoạt động ngiên cứu khoa học muốn đạt kết quả tốt phải hội đủ các yếu tố :
Phương tiện, phương pháp, cơ sở vật chất, máy móc thiết bị, hình thức tổ chức. Các yếu tố
này có mối quan hệ hữu cơ và phù hợp với đối tượng nghiên cứu.
CÁC CƠ SỞ CHO VIỆC NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
1. Kiến thức và năng lực người nghiên cứu :
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài người nghiên cứu cần phải cân nhắc kỹ độ
khó và độ phức tạp của đề tài sao cho phù hợp với khả năng, kiến thức và năng lực của người
nghiên cứu.
Độ phức tạp của đề tài thể hiện ở các mặt : lĩnh vực nghiên cứu rộng hay hẹp, ở một ngành
hay liên ngành, đối tượng nghiên cứu là đồng nhất hay không đồng nhất. Tuy nhiên cần lưu ý
rằng giá trị của đề tài không phụ thuộc vào độ phức tạp của nó. Đề tài hẹp chưa hẳn là đề tài kém
giá trị. Mỗi đề tài nghiên cứu khoa học có một phạm vi nhất định, phạm vi này càng hẹp thì sự
nghiên cứu càng sâu. Độ khó của đề tài nói lên tính vừa sức đối với người nghiên cứu. Do đó độ
phức tạp của đề tài thường có mối liên hệ tương hổ với độ khó của nó.
Kiến thức của người nghiên cứu (đây là điều kiện chủ quan ở người nghiên cứu). Trước hết
đó là vốn liếng, kinh nghiệm của người nghiên cứu.
Giáo sư Hà Văn Tấn đã nhận xét : “Trình độ học sinh, sinh viên hiện nay không cho phép
họ ngay từ đầu chọn được đề tài nghiên cứu. Vì vậy phải có sự gợi ý của thầy cô giáo….” . Mỗi
đề tài nghiên cứu khoa học có những yêu cầu nhất định của nó. Người nghiên cứu cần nắm vững
nội dung, phương pháp nghiên cứu phù hợp với đề tài, nói khác đi đề tài nghiên cứu phải mang
tính vừa sức.
Người nghiên cứu phải thể hiện năng lực nghiên cứu khoa học bao gồm việc nắm vững lý

thuyết cơ bản của khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu của mình, nắm được mức độ nhất định về
sự phát triển và tiến bộ thuộc lĩnh vực nghiên cứu. Có như thế mới chọn được đề tài có giá trị.
Trong tình hình tiến bộ của khoa học kỹ thuật hiện nay trên thế giới, khối lượng thông tin khoa
học gia tăng với qui mô lớn và nhịp độ nhanh đòi hỏi người nghiên cứu phải tham khảo tài liệu
nước ngoài. Để thực hiện được vấn đề này người nghiên cứu người nghiên cứu khoa học cần có
số vốn ngoại ngữ nhất định.
Thể hiện lòng ham mê khoa học và quyết tâm nghiên cứu tìm tòi chân lý.

2. Vấn đề thực tiễn :
Người nghiên cứu phải coi thực tiễn làm cơ sở, là động lực của nhận thức. Ang - ghen viết :
“Khi xã hội có những yêu cầu kỹ thuật thì xã hội thúc đẩy khoa học hơn mười trường đại học”.
Mặt khác thực tiễn cũng là tiêu chuẩn để kiểm tra nhận thức .
Thực tế là những sự việc có thật, những tình hình cụ thể, những vấn đề đã hoặc chưa được
giải quyết trong cuộc sống. Người nghiên cứu với kinh nghiệm bản thân trong công tác hàng
ngày thường thấy được các mặt của vấn đề, các mối quan hệ phức tạp, các diễn biến, phương
hướng phát triển của sự vật từ đó có định hướng thích hợp giải quyết đề tài.


Chính thực tiễn giúp người nghiên cứu tìm thấy vấn đề một cách cụ thể. Người nghiên cứu
phải xem thực tiễn cao hơn nhận thức ( lý luận ) vì nó có ưu điểm không những có tính phổ biến
mà còn có tính hiện thực trực tiếp.Hồ Chủ Tịch cũng đã dạy : “Học tập thì theo nguyên tắt: kinh
nghiệm và thực tiễn phải đi cùng nhau”
Đề tài thực hiện mang tính thực tiễn, nội dung của đề tàilà có thật, phát triển từ thực tế
khách quan.
Có thể nói hầu như mọi công trình nghiên cứu điều có giá trị thực tế của nó, chỉ khác nhau
ở mức độ ít nhiều, phục vụ trước mắt hay lâu dài, gián tiếp hay trực tiếp.
3. Tác động của điều kiện khách quan đến việc thực hiện đề tài:
Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài người nghiên cứu là yếu tố chủ quan góp phần
quan trọng đến kết quả còn đối tượng nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu kể cả phương tiện
ngiên cứu, thời gian nghiên cứu cùng những người cộng tác nghiên cứu và người hướng dẫn

nghiên cứu là những điều kiện khách quan ảnh hưởng trực tiếp đến việc nghiên cứu và kết quả
nghiên cứu. Người nghiên cứu càng nắm chắc các yếu tố khách quan đó bao nhiêu thì kết quả
nghiên cứu càng được khẳng định bấy nhiêu .


CHƯƠNG II : KHẢO SÁT PHẦN ĐỘNG LỰC.
I.

GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU.

Trong thời đại ngày nay, hầu hết các dây chuyền sản xuất đang dần dần được tự động hóa
bằng cách áp dụng các kỹ thuật tiên tiến của khoa học kỹ thuật. Tuy thế, động cơ điện một chiều
vẫn được coi là một loại máy quan trọng. Nó có đặc tính điều chỉnh tốc độ rất tốt, vì vậy máy
được dùng nhiều trong các nghành công nghiệp có yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ như cán
thép, hầm mỏ, giao thông vận tải…
1. Cấu tạo :
Động cơ điện một chiều gồm hai phần : Phần tĩnh (stator) và phần quay (rotor).
Phần tĩnh là phần đứng yên của máy. Nó thường bao gồm các bộ phận sau :
–

Cực từ chính : là bộ phận sinh ra từ trường chính trong vỏ máy, gồm có lõi sắt cực từ
và dây quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ
thuật điện hay thép cacbon dày 0,5  1 mm ép chặt lại với nhau.

–

Cực từ phụ : được đặt giữa các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều giúp cho
máy điện làm việc không có tia lửa xảy ra giữa chổi điện và vành đổi chiều. Lõi thép
cực từ cực từ phụ thường làm bằng thép khối và trên thân cực từ phụ có đặt dây quấn.

–

Gông từ : dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy.

–

Các bộ phận khác như Nắp máy để bảo vệ, Cơ cấu chổi than.
Phần quay gồm có những bộ phận sau :

–

Lõi sắt phần ứng : dùng để dẫn từ, thường dùng những tấm thép kỹ thuật điện dày 0,5
mm được phủ lớp cách điện và ghép chặt lại với nhau.

–

Dây quấn phần ứng : là phần sinh ra sức điện động và có dòng điện chạy qua. Dây
quấn được cách điện cẩn thận với rãnh của lõi thép.

–

Các bộ phận khác như cánh quạt dùng để quạt gió làm nguội máy, trục máy để đặt lõi
sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi.
2. Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều :

Động cơ điện một chiều là một thiết bị biến đổi năng lượng của dòng một chiều thành cơ
năng. Trong quá trình biến đổi đó, một phần năng lượng của dòng xoay chiều bị tiêu tán do các
tổn thất trong mạch phần ứng và trong mạch kích thích. Phần còn lại là năng lượng được biến đổi
thành cơ năng trên trục động cơ.
Khi cho dòng điện một chiều chạy vào dây quấn kích thích và dây quấn phần ứng sẽ sinh

ra từ trường ở phần tĩnh. Từ trường này tác dụng tương hỗ lên dòng điện trong dây quấn phần
ứng tạo ra momen tác dụng lên rotor và làm rotor quay. Nhờ có vành đổi chiều nên dòng điện
một chiều được chỉnh lưu thành dòng xoay chiều đưa vào dây quấn phần ứng. Điều này làm lực
từ tác dụng lên thanh dẫn dây quấn phần ứng không bị đổi chiều và làm động cơ quay theo một
hướng.
Công suất ứng với momen điện từ đưa ra đối với động cơ gọi là công suất điện từ và bằng :
Pđt = M = EưIư
Trong đó : M : momen điện từ.


2n
: tốc độ góc phần ứng.
60
Iư : dòng điện phần ứng.



Eư : suất điện động phần ứng.
3.

Đặc tính cơ và đặc tính tốc độ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập.

Đặc tính cơ của động cơ điện là quan hệ giữa hai thông số : tốc độ quay của trục và momen do
động cơ sinh ra trong quá trình làm việc ở trạng thái định mức. Đặc tính cơ cho phép ta đánh giá
khả năng chịu tải cũng như nắm được khả năng làm việc của động cơ khi dùng để truyền tải. Đặc
tính tốc độ (I) thể hiện mối quan hệ giữa tốc độ góc với dòng điện trong mạch chính của nó.
Đặc tính tốc độ cho phép ta đánh giá khả năng chịu tải của động cơ qua dòng điện của nó.
a. Sơ đồ cơ bản và các đặc tính của nó :
+

Hình II.1
Sơ đồ nguyên lý của mạch kích từ độc lập.
n
n0

n
n0

nđm
0

Mđm

Mnm

M

b. Các phương trình cơ bản :
Phương
đặcvà tính
: tốc
Đặc trình
tính cơ
ặccơ
tính

nđm
0

Hình II.2

ộ của ộng cơ
U
R lập.
n

M
K E K E K M  2

Phương trình đặc tính tốc độ :

n

U
R

I
K E K E

Trong đó :
n : tốc độ quay của động cơ.
U : điện áp đặt vào động cơ.
R : tổng trở trên phần ứng.

Iư.đm

Iư.nm

iện một chiều kích từ

I

ộc


I : dòng điện chạy trong phần ứng.
M : momen của động cơ.
 : từ thông dưới một cực từ chính.
KE : hệ số suất điện động phụ thuộc vào cấu tạo.
KM : hệ số momen của động cơ.
II.

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT
CHIỀU.

1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ.
n
n
TN
0
U
n1
Uđm
n2
U1
U2
M
0
MC
M
1

Boä ñieàu chænh
ñieän aùp

Hình II.3

Việc điều chỉnh tốc
nàytốc
chỉ cho
phépcácgiảm
điệnổi
áp (nhỏ
định mức)
Sơ độồtheoiềukiểu
chỉnh
ộ bằng
h thay
iện áphơnặtđiện
trên áp
phần
và chỉ cho tốc độ nhỏ hơn tốc độ định mức.
ứng.
CKT

RKT

Uđm > U1 > U2
n0 > n1 > n2
Phương pháp điều chỉnh này có phạm vi điều chỉnh D = 10/1. Ưu điểm của phương pháp này
là giữ nguyên đặc tính của đường đặc tính cơ.
2.

Điều chỉnh tốc độ bằng cách đưa thêm điện trở phụ vào phần ứng.
n
n0

Rư

n2
n3
0

R1
Mc
R2

Hình II.4
Theo sơ đồ Sơ
trên, ồta cóiều
: chỉnh tốc

ộ bằng phương pháp thêm

M

iện trở phụ.

Rư < R1 < R2 .
n0 > n1 > n2 > n3
Khi điện trở phụ R càng lớn thì độ cứng của đường đặc tính cơ càng giảm và ngược lại.
Phương pháp này chỉ cho tốc độ nhỏ hơn tốc độ cơ bản vì chỉ thêm điện trở vào chứ không giảm

nhỏ hơn Rư được. Đồng thời, phương pháp này cho tốc độ điều chỉnh nhảy cấp, mức độ nhảy cấp


phụ thuộc vào số cấp khởi động.
3. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp thay đổi từ thông .
n
+

U

_

n1
n0

M
1

0

MC

M

MN
Hình II.5
Sơ ồ iều
chỉnh
RKT ộ ộng cơ bằng phương pháp giảm từ thông.
CKT

T tốc
Với phương pháp này, ta chỉ có thể giảm từ thông do trong thiết kế Ikt gần định mức,  gần ở
bảo hoà. Nếu tăng Ikt ,  cũng không tăng bao nhiêu. Nhưng khi giảm Ikt ,  giảm rất nhiều. Khi
giảm từ thông thấp hơn giá trị định mức, tốc độ động cơ tăng lớn hơn tốc độ cơ bản.
đm > 1 > 2
ncb < n1 < n2
Khi giảm từ thông, tốc độ tăng lên rất cao và tốc độ này có thể làm hỏng động cơ, nên thông
thường người ta chỉ cho phép ncb = 3nđm .
4. Điều chỉnh tốc độ bằng cách rẽ mạch phần ứng.
n
ncb
n1
0

Mc

TN
Rẽ mạch phần ứng
Rf = Rnt
M

Hình II.6
Sơ ồ iều chỉnh tốc ộ bằng phương pháp rẽ mạch phần ứng.
Phương trình đặc tính cơ của phương pháp này :
Udm Ru  kRnt
nk

M
Ke KeKm 2
Rss

Với :
k
Rss  Rnt
Với phương pháp này, ta có thể điều chỉnh được tốc độ nhỏ hơn tốc độ cơ bản, tổn thất
năng lượng thấp và điều chỉnh tốc độ nhảy cấp.


CHƯƠNG III. KHẢO SÁT MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP
BẰNG CÁCH THAY ĐỔI ĐỘ RỘNG XUNG.
I. Bộ băm điện áp một chiều.
1.
Giơi thiệu.
Bộ băm xung một chiều có thể coi như là bộ biến đổi DC/DC mà điện áp biến đổi được
đảm nhận bằng các linh kiện bán dẫn công suất. Nhiệm vụ chính của nó là thay đổi điện áp ra
theo yêu cầu điều chỉnh hoặc ổn định điện áp ra tải. Băm xung một chiều được sử dụng nhiều
trong các thiết bị như động cơ điện một chiều, các bộ phận nung đốt bằng diện trở, các cơ cấu
điện từ, mạch ổn áp dải rộng...Van thích hợp với băm xung một chiều là các loại mà điều khiển
được cả quá trình mở và khoá van, do đó thường dùng Transistor (lưởng cực, MOSFET, IGBT).
Khi cần công suất ra tải lớn (dòng điện và điện áp cao) ta phải dùng đến Tiristor. Vì Tiristor là
một linh kiện bán dẫn công suất có thể chịu được dòng điện qua nó rất lớn và cho phép điện áp
ngược đặt lên nó khá cao.
Để mạch băm xung hoạt động thì các phần tử đóng vai trò là van đóng mở phải được điều
khiển bằng các xung kích trong thời gian thích hợp. Trong hầu hết các linh kiện đóng mở bán dẫn
công suất, việc đóng cắt được thực hiện bằng cách đưa tín hiệu thích hợp vào chân điều khiển.
Đối với thyristor thì điều này không thể thực hiện được vì cực cổng chỉ có tác dụng trong việc
kích mở thyristor mà thôi. Để tắt thyristor khi đã dẫn trong nguồn DC, ta phải thêm vào các phần
tử chuyển mạch để có được các diều kiện tắt là đặt điện áp ngược trên hai đầu thyristor hoặc làm
cho dòng chạy qua nó bị triệt tiêu.
Bộ băm xung một chiều có thể chia thành ba loại cơ bản :
– Bộ băm có van mắc song song tải còn điện cảm mắc nối tiếp với tải (kiểu song song).

– Bộ băm đảo dòng.
Hai loại băm này có ưu điểm là cho điện áp ra trên tải lớn hơn điện áp nguồn nhưng nó không
thích hợp với tải có công suất lớn nên ít được sử dụng.
– Bộ băm có van và điện cảm mắc nối tiếp với tải (kiểu nối tiếp)
Bộ băm này chỉ cho điện áp ra nhỏ hơn điện áp nguồn nhưng có ưu điểm sử dụng được cho
tải có công suất cao, do đó nó thông dụng hơn.
Trong phạm vi cuốn đồ án này, người thực hiện chỉ đề cập đến bộ băm có van mắc nối tiếp
với tải. Hoạt động của nó dựa trên nguyên tắc đóng – ngắt tải với nguồn theo chu kỳ : trong một
chu kỳ T (hình aa), khoảng thời gian to cho van dẫn nên điện áp nguồn E đưa thẳng ra tải, trong
khoảng thời gian còn lại (T-to) van hở, làm điện áp trên tải bằng không. Do đó điện áp trung bình
một chiều ra tải là:
D.E  E d
R
Trong đó D = to/T là tỷ số chu kỳ của
bộ băm.

T

It 

to
Hình III.1

Theo biểu thức trên ta thấy để điều chỉnh được điện áp ra tải có thể thay đổi độc lập to, T
hoặc đồng thời cả hai tham số này, thông dụng nhất là phương pháp thay đổi to trong khi giữ chu
kỳ Tcố định. Như vậy từ điện áp nguồn không đổi và liên tục, bằng cách “băm” nó ra thành các
xung, ta có thể điều chỉnh được điện áp ra.
Để thiết kế hay khảo sát một bộ băm xung, người ta thường quan tâm đến các chế độ dòng
điện. Theo nguyên lý hoạt động, trong khoảng thời gian van khóa, nguồn bị ngắt khỏi tải, tuy
nhiên do tải có tính điện cảm nên dòng điện tải vẫn tiếp tục chảy quẩn qua điôt D2 nhờ năng

lượng tích lũy ở điện cảm này. Căn cứ vào các tham số R, L, Ed (sức điện động bên trong tải) và


khoảng thời gian ngắt nguồn (T-to) mà dòng điện tải có thể tồn tại đến khi van dẫn trở lại (gọi là
chế độ dòng điện liên tục ) hoặc sẽ tắt trước đó (chế độ dòng điện gián đoạn).
Để biết được mạch hiện có đang làm việc ở chế độ dòng điện nào cần dựa theo một trong
các điều kiện giới hạn giữa hai chế độ này như sau :
a. Theo thời gian van dẫn tgh :
L

L  Ed T R
t gh  ln 1 
(e  1)
R 
E


Nếu thời gian van dẫn thực tế t o< tgh, thì dòng điện gián đoạn, ngược lại to> tgh, dòng điện
sẽ liên tục.
b. Theo trị số trung bình dòng điện tải giới hạn Igh :

I gh 
a1  e

b 1
E
( D  a1 . 1
);
R
1  a1

R
.T
L

, b1  e

R
.t 0
L

Nếu dòng thực của tải It < Igh, dòng điện là gián đoạn còn It > Igh, dòng điện là liên tục.
c. Theo trị số của sức điện động Ed :

Edgh  E.a1

b1  1
1  a1

Nếu Ed > Edgh thì dòng điện gián đoạn.
Nếu Ed < Edgh thì dòng điện liên tục.
Các biểu thức tính toán ở chế độ dòng điện liên tục :
Điện áp trung bình ra tải :
Ut = D.E
Dòng điện trung bình qua tải :

It 

Các dạng sóng thể hiện như sau :

ut

D.E  E d
R


E
0

to

T

(T+to) 2T

t

it
Imax
Imin
0
iT

Imin
0

Qui luật biến thiên dòng điện tải it :
Giai đoạn từ 0 đến t0 :
E  Ed E a1.b1  1 LR .t
i1 (t ) 


e
R
R 1  a1
Giai đoạn từ t0 đến T:
R
E 1  b 1  RL t .
t 2 (t )   d 
e
E R 1  a1
Giá trị cực đại dòng tải Imax:
E 1  b11 Ed
I max  i2 (t  0) 
( )
R 1  a1
R
Giá trị cực tiểu dòng điện tải Imin:
E a1.b1  a1 Ed
I min  i1 (t  0) 

R 1  a1
R
Độ đập mạch dòng điện tải I:
E (1  b11 )(1  a1.b1 )
I 
R
1  a1
Trị số trung bình của dòng điện qua điôt:
E L(1  b11 )(1  a1.b1 ) Ed
t
ID 


(1  0 )
R
TR (1  a1 )
R
T

t

t


Trị số trung bình dòng điện qua van :
E  t0
L (1  b11 )(1  a1.b1 )  t0 .E d
IV   
.

R  T R.T
1  a1
 TR
Các biểu thức tính toán ở chế độ dòng điện gián đoạn :
Đồ thị làm việc của chế độ này như hình vẽ sau đây:
ut
E
0

to

Ed

T
it

E
t

in

Imax
0
iT

t
to

0

t

Điện áp trung bình ra tải :
t0
t
E  Ed (1  n )
T
T
Trong đó tn là khoảng thời gian dòng điện tải còn tiếp tục chảy kể từ khi ngắt nguồn E khỏi
tải và được xác định theo biểu thức sau:

L  E  Ed

t n  ln 1 
(1  b11 )
R 
Ed

Dòng điện trung bình qua tải :
U  Ed
It  t
R
Quy luật biến thiên dòng điện tải it :
Giai đoạn từ 0 đến t0 :
Ut 

t1 (t ) 

R
 .t ..
E  Ed
(1  e L )
R

Giai đoạn từ to đến T (hay đến tn) :
R
R
 .t
 .t
Ed
E  Ed
1
L

i2 (t )  
(1  e ) 
(1  b1 )e L
R
R


Giá trị cực đại dòng tải Imax :
E  Ed
(1  b11 )
R
giá trị dòng điện cực tiểu Imin tất nhiên bằng không.
2. Giới thiệu bộ băm xung một chiều tắt cưỡng bức bằng điện áp.
I max 

Hình III.6

a. Vai trò của các linh kiện trong mạch (hình III.6) :
S1 là SCR chính có nhiệm vụ nối hoặc ngắt nguồn với tải.
XK1 : mạch kích cho SCR1.
S2 là SCR phụ, tham gia vào việc ngắt (khoá) S1.
XK2 : mạch kích cho SCR2.
LC làm nhiệm vụ dao động, D1 ngăn dòng điện ngược, D2 bảo vệ cho mạch khi S1 ngắt.
b. Nguyên lý hoạt động của mạch :
Giả sử các SCR (S1, S2) đều lý tưởng và các linh kiện trong mạch không có tổn hao.
Khi nguồn một chiều E đã được cấp, trạng thái ban đầu : S1 và S2 đều bị khoá (tức chưa có xung
kích ở cực cổng) thì không có bất kỳ một dòng điện nào chạy qua tải. Để mạch hoạt động một
cách hợp lý thì đầu tiên cho tụ C nạp bàng cách cho xung điều khiển vào cực cổng của S2, lúc
này mạch điện hình III.6 tương đương như hình III.a : tụ điện C sẽ được nạp theo đường E_ Rt _
C _ S2 _E và dòng ic giảm dần theo hàm mũ từ giá trị đầu E/Rt .

Hình IIIA
Hình IIIb
Sau một khoảng thời gian, tụ C được nạp tới điện áp E của nguồn, nhưng thực tế khi dòng điện
tải giảm dưới mức duy trì của S2 thì dòng điện ngưng.
Khi có xung điều khiển vào cực cổng của S1, làm S1 đóng mạch như hình III.b, lúc này tụ
C phóng điện qua S1 - L –D1 – C và được nạp ngược lại. Điện áp trên tụ tăng dần theo chiều
ngược lại và cuối cùng, diện áp trên nó sẽ là uc = -E do có sự xuất hiện dao động LC. Dao động
LC trong mạch sẽ nạp vào tụ C và nó chỉ kéo dài trong một nửa chu kỳ (vì D1 ngăn dòng điện
ngược).
Lúc này nếu cho xung để mở S2, thì S1 sẽ chịu điện áp ngược uc = -E làm S1 ngưng dẫn
(trạng thái chuyển từ hình III.b hình III.a).


Gọi chu kỳ băm là T: T = T1+T2.
Thời gian đóng mạch của S1 là T1 : T1 = T.
Thời gian ngắt mạch của S1 là T2 =T –T1 và tỷ số chu kỳ là D = T1/T.
Gía trị trung bình của điện áp tải :
DT
1
U t   Udt  DU
T 0
Bằng cách làm biến đổi tỷ số chu kỳ D (trong khi giữ cho tần số không đổi T=const) ta có
thể điều chỉnh được giá trị trung bình của điện áp một chiều đặt trên tải.
 Trường hợp tải là R+L :
1
Li
2



W

2
c

Tải trở kháng tích luỹ một năng lượng điện từ :
Khi dòng ic tăng trưởng, D2 có thể hoàn trả năng lượng. D2 đấu song song ngược với mạch
tải để tạo đường phóng điện cho khối năng lượng điện từ nói trên, khi dòng ic giảm.
Lúc đầu dòng tải ic = 0, dòng ic được xác lập dần dần. Qua một vài chu kỳ dòng ic sẽ biến
động giữa hai giá trị I1 và I2.
E

i
I2
I1

E
0
pha quá độ

t

T1 T2
T

0

t

Ký hiệu bộ băm điện áp là: Đ
di
dt

L

c



Ri

c



E

Khi Đ đóng ta có phương trình :
L

di
dt

c



Ri

c



0

Còn khi Đ mở ta có :
3.
Giới thiệu về việc băm xung một chiều tắt cưỡng bức bằng dòng điện.


Hình IIIC
a. Chức năng của các phần tử trong mạch :
Hình trên thể hiện mạch băm xung dùng SCR có phần tắt cưỡng bức. Ngõ vào là điện áp
DC kí hiệu là E, điện trở tải là Rt . Phần tử đóng mở chính của mạch là S1 và việc kích mở nó
được thực hiện bởi xung kích XK1. Để khoá cho S1, ta dùng mạch khoá cưỡng bức bằng gồm
năm phần tử mắc vào hai đầu anode và cathode của S1. Trong đó hai diode D1, D2 và R đóng vai
trò hổ trợ trong việc chuyển mạch, hai phần tử chuyển mạch là L và C tạo thành mạch dao động
và S2 là SCR phụ mà việc kích mở nó được thực hiện bằng xung kích XK2. Diode D3 làm nhiệm
vụ bảo vệ cho tải khi S1 ngắt.
b. Nguyên lý hoạt động của mạch :
Trước hết ta giả sử rằng các SCR S1, S2 và các diode D1, D2 không dẫn điện, có nghĩa là
không có dòng điện qua tải. Trong khoảng thời gian này, tụ điện C được nạp đến giá trị điện áp
Vco thông qua điện trở R (hình III11).

Hình III11

Hình III12

Sau khi tụ C được nạp đầy, ta có thể đưa xung kích vào S1 để nối tải với nguồn và sơ đồ

mạch điện có thể vẽ lại như hình III.12. Lúc này điện áp trên tụ vẫn giữ nguyên giá trị đã được
nạp và điện áp trên tải là E.

Ic

Hình III.13
Hình III.14
Nếu muốn khoá SCR S1, ta đưa xung kích vào S2. Lúc này tụ điện C sẽ phóng điện qua S2,
L và về lại C và mạch điện có thể vẽ lại như hình III.13. Dòng ic xã qua cuộn cảm L tạo nên sự
dao động. Nữa chu kỳ đầu, dòng dao động này chạy qua S2 và nạp ngược lại cho tụ C. Đến nữa
chu kỳ sau, khi tụ đã nạp đầy theo chiều ngược lại như hình III.14, S2 ngắt và dòng bắt đầu chạy
ngược lại qua S1. Khi dòng qua S1 bị triệt tiêu, thì S1 ngắt và dòng tiếp tục chạy qua diode D2
mắc song song ngược chiều với S1 để duy trì thời gian tắt cho S1 và mạch được vẽ lại như hình


III15. Sau khi S1 và S2 đều ngắt thì dòng dao động sẽ chạy qua diode D1 xuống mass như ở hình
III16 và tụ điện bắt đầu nạp ngược lại như giá trị ban đầu, bắt đầu cho chu kỳ tiếp theo.

II.

Bộ tạo xung kích cho SCR :
1.
Nhiệm vụ của mạch tạo xung kích.
Như ta đã biết, SCR khi đã dẫn thì không thể tắt được bằng xung kích mà cần phải có một
bộ phận làm cho nó tắt. Bộ phận này phải thoả mãn một trong các yêu cầu tắt của SCR. Như đã
khảo sát ở phần trên, bộ băm xung một chiều dùng hai linh kiện SCR, một con chính để nối tải
với nguồn và một con phụ để làm tắt nó. Do vậy, mạch tạo xung kích cho SCR phải tạo được hai
xung kích và các xung kích này đủ lớn để đảm bảo kích mở được SCR. Đồng thời, thời gian xuất
hiện giữa hai xung kích này có thể điều chỉnh được và dạng sóng trên tải phụ thuộc vào hai xung
kích này.

2.

Sơ đồ khối :

Khối nguồn

Bộ phận tạo sóng
tam giác

Bộ dao ộng tần
số cao

Bộ tạo xung vuông
có điều chỉnh

Mạch đơn ổn đặt
trước độ rộng xung

Bộ phận ảo
xung

Mạch đơn ổn đặt
trước độ rộng xung

Bộ phận xuất xung
Bộ phận trộn tín
iều khiển
hiệu
Hình III.17
Bộ phận tạo sóng tam giác nhằm mục đích làm tín hiệu so sánh cho bộ tạo xung vuông có 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

Hình III.18
TRANG : 33


THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT.

CHƯƠNG IV

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 định. 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 trước sao cho nó đủ để
kích SCR. Mạch đơn ổn do hai IC AN555a và AN555b thực hiện. Ngõ ra của chúng sẽ được
trộn với mạch dao động tần số cao thực hiện bởi IC AN555c để cho xung kích là một tập hợp
của một chùm xung, làm tăng khả năng kích cho SCR. Các xung này sẽ được đưa qua OPTO
nhằm cách ly mạch tạo xung kích với ngyuồn điện thế cao khi đưa vào cực cổng của SCR.
(ngỏ vào chân số 3)

uv
+v
0
_v
ur
+v

t
(ngỏ vào chân số 2)

0 to

t

_v
+V

0
+V

0

Dạng sóng ra ở
OPTO 4N26A

t
Dạng sóng ra ở
OPTO 4N26B

t

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
MẠCH
I.

THIẾT KẾ MẠCH :
1. Thiết kế và tính toán các giá trị cho mạch băm xung một chiều.
TRANG : 34


THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT.

CHƯƠNG IV

Để tính toán các giá trị cho mạch băm xung một chiều, trước hết ta cần có các số liệu
ban đầu như sau:
Ung = 300V.
Rtải = 50.
Itải = 6A.
Thời gian dẫn nhỏ nhất có thể được của S1 là :
Ton = 500s.
Thời gian khoá của SCR được chọn thiết kế là :

toff = 50s.
Khoảng điện áp điều chỉnh được từ 30V  300V.
Tỷ số chu kỳ nhỏ nhất là :
Dmin = 30/300 = 0.1
Chu kỳ của bộ băm là :
T = Ton/D = 500/0.1 = 5000s.
Và tần số lớn nhất có thể được của bộ băm là :
f = 1/T = (1/5000).106 = 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 trị 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 :
us1 = E –2Ee-t/T
Khi u s1 = 0 thì t = thời gian khóa của S1 = 60s, do đó :
us1 = 300 – 2.(300)e-(60.10-6)/T = 0
Suy ra :
T = 87s
Trong mạch dao động R – C, ta lại có :
T = RC
Do đó, C = T/R = 87/50 = 1.73F.
Ta chọn C = 2.2F.
Theo nguyên lý hoạt động của mạch trên cho ta biết thời gian khoá của SCR S1 bằng
một phần tư chu kỳ dao động của L – C, nên ta có :

t off 

1
2 LC  60.10 6 s.
4

Suy ra L = 0.66mH
Để tính dòng điện dao động lớn nhất trong mạch dao động L-C, ta cân bằng biểu thức
sau :
½CU2 = ½LI2
TRANG : 35