Chương 8 :Một số mạch điều khiển Thyristor tiêu biểu 1. Mạch điều khiển Thyristor dùng khâu lệch pha RC: H.II.9a H.II.9b Trong mạch này người ta dùng khâu lệch pha RC để điều khiển góc lệch pha giữa điện áp Anot cung cấp cho Thyristor và điện áp điều khiển U GK . Thật vậy điện áp Anot U a được đưa vào cuộn dây sơ cấp máy biến áp của khâu lệch pha RC. Còn điện áp ra của khâu này được đưa đến hai cực G và K của Thyristor qua điện trở R G và diot D. Do đó ở nữa chu kỳ dương của điện áp ra U OD, dòng điện điều khiển I G cùng pha và tỉ lệ với U OD . Đồ thò biến thiên điện áp U a và dòng điện i G như hình H.II.9b. Ta biết  là góc lệch pha giữa U a và i G có thể được thay đổi bằng cách thay đổi điện trở R của khâu lệch pha RC. - Ưu điểm nhược điểm của mạch - Ưu điểm: + Mạch đơn giản dễ lắp ráp + Linh kiện dễ thay thế - Nhược điểm: + Mạch chỉ làm việc ở các nữa chu kỳ dương + Không làm việc trong các nữa chu kỳ âm + Khó điều chỉnh khâu lệch pha RC + Điện áp điều khiển chỉ thay đổi theo chiều ngang 2. Mạch điều khiển Thyristor dùng điện áp một chiều và khâu lệch pha RC: H.II.10 Các điện trở R 1 , R 2 , R G dùng để hạn chế dòng điều khiển I G và điện áp điều khiển U GK hầu như không đổi. Trong mạch này (H.II.10) người ta dùng thêm một nguồn điện một chiều E mắc giữa điểm 0 của khâu lệch pha RC và cực K của Thyristor. Do đó điện áp cung cấp cho mạch điều khiển Thyristor là: U ĐK = E + U Do Ngoài ra khâu lệch pha RC của mạch điện này máy biến áp được quấn sao cho điện áp thứ cấp U AB ngược pha với điện áp sơ cấp U a và R = 1 / C không đổi. Do đó điện áp U Do có pha chậm sau U a một góc không đổi.  = arctg RC = 2 arctg1 =  /2 Nếu U a = U am Sin t thì U Do = U rm Sin(t -  /2 ) = -U rm Cost Và U Đk = E + U Do = E - U rm Cost, còn dòng điện điều khiển I G có pha trùng với U ĐK. - Ưu nhược điểm của mạch + Mạch đơngiản dễ lắp ráp + Linh kiện dễ thay thế - Nhược điểm: + Mạch chỉ làm việc ở các nữa chu kỳ dương + Góc mở chậm chỉ thay đổi từ 0 đến 180 0 + Khó điều chỉnh khâu lệch pha RC + Điện áp điều khiển U ĐK chỉ thay đổi theo chiều trục thẳng đứng. 1. Mạch điều khiển Thyristor dùng Transistor một mặt ghép (UJT): H.II.11a H.II.11b Mạch H.II.11a Thyristor và Transistor một mặt ghép UJT được cung cấp điện từ một nguồn điện xoay chiều chung Uac qua một bộ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ D1, D2. Điện áp ra bộ chỉnh lưu này có dạng nhấp nhô như H.II.11b. Sau đó nhờ D Z , điện áp U d được sang phẳng và điện áp U a cung cấp cho Thyristor và Transistor UJT có dạng như đường cong H.II.11b. Với dạng điện áp cung cấp U a như vậy, trong mỗi nữa chu kỳ của điện áp Uac, Transistor một mặt ghép UJT có thể mở một số lần, nhưng chỉ quan tâm đến hai lần mở của nó. - Lần mở thứ nhất khi U a = 0 Điện áp mở của UJT là U M = U a Khi U a = 0 thì U M = 0, lúc đó tụ C chưa nạp đủ, áp trên tụ U C > U M . Khi UJT mở tụ C xã điện qua T và R 1 . Khi xả hết điện U C = 0 thì UJT khoá lại, tụ C được nạp và áp trên tụ C tăng đồng thời với điện áp U a . Lần mở thứ nhất này T không mở vì U a = 0, nhưng nó làm cho U c tăng đồng pha với U a . - Lần mở thứ hai xảy ra khi U a = U Z và tụ điện được nạp điện đến U c = U M = U Z . Ở lần mở này tụ C xã điện qua T và R 1 gây nên một xung điện áp U G ở cực khiển G của T và làm cho T mở (U a = U Z > 0). - Ưu nhược điểm của mạch. + Mạch làm việc cả hai nửa chu kỳ. + Thay đổi ngõ ra bằng chiết áp R. + Mạch làm việc không tuyến tính. 2. Mạch điều khiển Thyristor bằng điện áp: Tương tự như mạch H.II.11a, ta thay transistor một mặt ghép UJT bằng hai transistor khác loại Q 3 và Q 4 (loại NPN và PNP), đồng thời thay biến trở chiết áp R bằng tầng khuếch đại áp dùng transistor Q 1 , Q 2 được điều khiển bởi biến trở thay đổi điện áp một chiều V R các dạng sóng ngõ ra cũng tương tự như H.II.11b. Sau đây là sơ đồ nguyên lý của mạch: H.II.12 + Nguyên lý làm việc của mạch: Mạch kích Thyristor (H.II.12) được cung cấp điện từ nguồn xoay chiều qua bộ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ. Điện áp ngõ ra của mạch là một dạng nhấp nhô, do đó nhờ Diode Zener D Z san phẳng điện áp nhấp nhô này, đồng thời ghim áp cho mạch điều khiển làm việc. Tầng khuếch đại áp Q 1 làm việc được nhờ nguồn U đk thông qua biến trở V R điều chỉnh điện áp. Các điện trở R 2 , R 6 phân cực cho chân C và E của tầng khuếch đại Q 1 làm việc. Còn tầng khuếch đại thúc Q 2 làm tăng điện áp ngõ vào để cung cấp cho khối tạo xung Q 3 ,Q 4 kích mở Thyristor. Các điện trở R 4 , R 5 tạo nên một cầu phân thế cấp áp cho tầng tạo xung hoạt động. Điện trở R 1 đóng vai trò giới hạn dòng cho mạch điều khiển. Hai Thyristor khác loại Q 3 (PNP) và Q 4 (NPN) trong mạch H.1I.12 thay thế cho transistor một mặt ghép UJT (H.II.11a) để tạo ra đoạn đặc tính điện trở âm. Khi mạch được cấp nguồn Vcc thì tụ C được nạp theo hàm mũ: U c = Vcc. (1 - e - ( t / RC ) ) -Khi U A > U C , mặt tiếp giáp BE của Q 3 phân cực nghòch, có dòng ngược rất nhỏ chảy từ A sang E. -Khi U c >= U đm thì Q 3 chuyển sang làm việc ở vùng khuếch đại, dòng I CQ3 tăng dẫn đến I BQ4 tăng, do đó I CQ4 tăng theo. Dòng I CQ4 tăng dẫn đến I CQ3 tăng nữa. Quá trình hồi tiếp dương cứ thế phát triển và Q 3 , Q 4 chuyển sang trạng thái bão hoà một cách nhanh chóng. Lúc này ta nhận được một xung ra trên R 7 . - Ưu và nhược điểm của mạch + Mạch đơn giản dễ lắp ghép + Mạch làm việc cả hai nữa chu kỳ + Thay đổi ngõ ra bằng điều khiển điện áp + Mạch làm việc không tuyến tính . Chương 8 :Một số mạch điều khiển Thyristor tiêu biểu 1. Mạch điều khiển Thyristor dùng khâu lệch pha RC: H.II.9a H.II.9b Trong mạch này người ta dùng khâu lệch pha RC để điều khiển. Mạch H.II.11a Thyristor và Transistor một mặt ghép UJT được cung cấp điện từ một nguồn điện xoay chiều chung Uac qua một bộ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ D1, D2. Điện áp ra bộ chỉnh lưu này có. nguyên lý của mạch: H.II.12 + Nguyên lý làm việc của mạch: Mạch kích Thyristor (H.II.12) được cung cấp điện từ nguồn xoay chiều qua bộ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ. Điện áp ngõ ra của mạch là một