Đây là mạch biến đổi điện áp một chiều DC1 sang điện áp một chiều DC2.
DC1 DC2
DC1 = 300VDC : điện áp một chiều không thay đổi và được nắn từ điện áp xoay chiều không đổi.
DC2 là điện áp ra có giá trị trung bình thay đổi tuỳ theo ta điều chỉnh biến trở VR để thay đổi độ rộng xung.
B.MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA BÀI THÍ NGHIỆM:
Muùc ủớch:
Giúp cho người học :
Nắm được một phương pháp đóng ngắt SCR khác.
Để có cơ sở phân biệt những ưu khuyết điểm của mạch này với mạch khác.
Phân biệt được sự khác nhau giữa các tải : tải trở thuần, tải cảm, tải động cơ.
Yeâu caàu :
Sinh viên thí nghiệm cần chuẩn bị trước khi thí nghiệm : Về kiến thức :
Những phương pháp đóng ngắt SCR .
Biết cách sử dụng dao động ký.
Phân biệt các loại tải : tải trở thuần, tải cảm, tải động cơ.
Nắm vững nguyên tắc an toàn .
Sự hoạt động của mạch dao động LC.
Veà thieát bò :
Daây noái.
Dao động ký.
C.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH (HÌNH VI.5).
Bộ Băm xung
Hình VI.6 Rt
XK1
R3 R1 R2
D3
B A
XK2 S2 S1
D2 D1
-
L
C R
E=300v
+
Sơ đồ mạch băm tắt cưỡng bức bằng dòng điện
K IL O B O O K S .C O M
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 (hìnhVI.7).
Sau khi tụ C được nạp đầy, nếu có xung kích dương vào S1, khi đó tải được nối với nguồn và sơ đồ mạch điện như hình VI.8. Lúc này điện áp trên tụ vẫn giữ nguyên giá trị đã được nạp và điện áp trên tải là E.
Nếu muốn khoá SCR S1, thì phải có xung kích vào S2. Lúc này tụ điện C sẽ phóng điện qua S2, L và về lại C và mạch điện như hình VI.9. Dòng ic xả 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 hìnhVI.10, 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 VI.11. Sau khi S1 và S2 đều ngắt thì dòng dao động sẽ chạy qua diode D1 xuống mass như ở hình VI.12 và tụ điện bắt đầu nạp ngược lại như giá trị ban đầu, bắt đầu cho chu kỳ tiếp theo.
D.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM .
+ -
S2 S1
E Rt
C L
R
+
- -
+ S2
S1
E Rt
C L
+ -
Ic
+
- S2
S1
E Rt
C L
+
- +
- S2 S1
E Rt
C L
D1
+ -
+ -
S2 S1
E Rt
C L
D1 D2
+ -
+ -
S2 S1
E Rt
C L
D1
+ -
Hình VI.7 Hình VI.8
Hình VI.9 Hình VI.10
Hình VI.11 Hình VI.12
Các quá trình chuyển tiếp của
K IL O B O O K S .C O M
a. Trong trường hợp Rt là tải trở thuần (bóng đèn).
1. Lắp mạch như hình vẽ (Hình VI.6).
2. Nối cực dương của nguồn một chiều E (300V) với điểm A, cực âm với điểm B của mạch động lực (Hình VI.6).
3. Nối G1, K của mạch xung kích trên mô hình với cực G và cực K của S1 của mạch (Hình VI.6), nối G2, K với cực G, K của S2.
4. Mắc đồng hồ đo dòng nối tiếp với tải, đồng hồ áp song song với tải.
5. Điều chỉnh núm (VR) về vị trí nhỏ nhất (min).
6. Kiểm tra mạch trước khi bật nguồn.
7. Bật nguồn 300V và nguồn tạo xung kích.
8. Điều chỉnh núm VR và chọn ra 3 vị trí khác nhau (từ min đến max).
- Ghi nhận các giá trị dòng và áp trên đồng hồ đo.
Ứng với mỗi loại tải hãy ghi trên mỗi bảng sau :
Các vị trí chỉnh của VR Mức chỉnh VR1 Mức chỉnh VR2 Mức chỉnh VR3
Giá trị dòng điện đọc được trên đồng hồ đo.
Giá trị điện áp đọc được trên đồng hồ đo.
- Dùng dao động ký để đo và vẽ dạng sóng điện áp, dòng điện cho từng loại tải vào các hình dưới đây tại các vị trí sau :
Ghi chú : đo dạng sóng dòng điện chính là đo dạng sóng điện áp trên các điện trở tương ứng.
Trên tải:
Giải thích sự khác nhau của dạng sóng trên tải tại 3 vị trí đã chọn của núm chỉnh (VR).
Bảng 5. Vẽ dạng sóng điện áp và dòng điện treõn tuù.
uc ,ic
E t
-E 0
-2E +2E
K IL O B O O K S .C O M
Treân D1 :
Giải thích sự khác nhau của dạng sóng trên tụ tại 3 vị trí đã chọn của núm chỉnh (VR).
Treân S1,S2 :
Giải thích sự khác nhau của dạng sóng trên S1, S2 tại 3 vị trí đã chọn của núm chỉnh (VR).
Treân D2 :
Căn cứ vào dạng sóng đo được hãy so sánh giá trị điện áp đọc được trên đồng hồ với giá trị tính bằng công thức sau :
Giá trị trung bình của điện áp tải : us1,us2
t uD1,iD1
0 -E
E +2E
-2E
t 0
E
-E +2E
-2E
-E
t 0
E
iD2
-2E
Bảng 6. Vẽ dạng sóng điện áp và dòng điện trên diode D1
Bảng 7. Vẽ dạng sóng điện áp trên các SCR.
Bảng 8. Vẽ dạng sóng dòng điện trên D2.
K IL O B O O K S .C O M
T T0
T T0
Hình VI.13
Dạng sóng băm xung
DU T Udt
U
DT
t
0
1
Trong đó D : tỷ số chu kỳ U=E =300V.
b. Thay tải trở thuần Rt bằng tải cảm .
Tiến hành thí nghiệm tương tự như các bước 2 đến 8 ở trên.
c. Thay tải trở thuần Rt bằng tải động cơ.
Tiến hành thí nghiệm tương tự như các bước 2 đến 8 ở trên.
Chú ý : nhớ mắc diode D2 vào mạch như hình vẽ đối với tải cảm và tải động cơ.
E. Câu hỏi :
1. Giải thích sự khác nhau về dạng sóng diện áp trên tải của 3 loại tải : tải trở thuần, tải cảm, tải động cơ.
2. So sỏnh giỏ trị điờùn ỏp vừa tớnh với giỏ trị đọc được trờn VOM.
3. Mạch trên SCR đóng ngắt bằng phương pháp nào ? Căn cứ vào mạch đã lắp để giải thích.
4. Hiện tượng gì xảy ra khi mất xung kích S1?
5. S1 và S2 khi tải hoạt động, linh kiện nào chịu dòng nhiều hơn?
K IL O B O O K S .C O M