Phân loại theo nơi dung- Lò dùng trong công nghiệp - Lò dùng trong phòng thí nghiệm - Lò dùng trong gia đình Phân loại theo đặc tính làm việc - Lò làm việc liên tục - Lò làm việc gián đo
GIỚI THIỆU VỀ LÒ ĐIỆN TRỞ
Định nghĩa về lò điện trở
Lò điện trở là thiết bị chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng thông qua dây đốt điện trở, giúp tạo nhiệt nhanh chóng và đều đặn Nhiệt từ dây đốt truyền qua các cơ chế bức xạ, đối lưu và truyền dẫn, phù hợp để gia nhiệt các vật cần thiết Ứng dụng của lò điện trở rất đa dạng, bao gồm nung, nhiệt luyện, nấu chảy kim loại màu và hợp kim màu Vì vậy, lò điện trở là lựa chọn tối ưu cho các quá trình công nghiệp cần nhiệt độ chính xác và kiểm soát tốt.
Phân loại lò điện trở
Phân loại theo phương pháp tỏa nhiệt
Lò điện trở tác dụng trực tiếp là loại lò nung nóng trực tiếp bằng dòng điện chạy qua bộ gia nhiệt, mang lại tốc độ nung nhanh và cấu trúc đơn giản Đặc điểm nổi bật của loại lò này là khả năng nung nhanh chóng, giúp tiết kiệm thời gian sản xuất Để đảm bảo quá trình nung đều, vật nung cần có tiết diện đồng nhất suốt chiều dài, giúp phân phối nhiệt đều và đạt chất lượng cao.
Lò điện trở tác dụng gián tiếp là loại lò sử dụng dây điện trở để sinh nhiệt Nhiệt năng được tạo ra từ dây đốt và sau đó truyền đến vật nung qua các hình thức như bức xạ, đối lưu hoặc dẫn nhiệt Đây là phương pháp hiệu quả để gia nhiệt các vật dụng trong công nghiệp và các ứng dụng cần sự kiểm soát nhiệt chính xác.
Phân loại theo nhiệt độ làm việc
- Lò nhiệt độ thấp: nhiệt độ làm việc của lò dưới 650 o C
- Lò nhiệt trung bình: nhiệt độ làm việc từ 650 o C đến 1200 o C
- Lò nhiệt độ cao: nhiệt độ làm việc của lò trên 1200 o C
Phân loại theo nơi dung
- Lò dùng trong công nghiệp
- Lò dùng trong phòng thí nghiệm
- Lò dùng trong gia đình
Phân loại theo đặc tính làm việc
- Lò làm việc liên tục
- Lò làm việc gián đoạn
Phân loại theo kết cấu lò, có lò buồng, lò giếng, lò chụp, lò bể …
Trong lĩnh vực nhiệt luyện, các loại lò được phân theo mục đích sử dụng như lò tôi, lò ram, lò ủ, lò nung nhằm đáp ứng các yêu cầu khác nhau về quá trình nhiệt xử lý kim loại Tại Việt Nam, phổ biến nhất là các loại lò kiểu buồng để thực hiện các quy trình nhiệt luyện như tôi, ủ, nung, thấm than, đảm bảo chất lượng sản phẩm Ngoài ra, lò kiểu giếng thường được sử dụng trong các quá trình nung và nhiệt luyện, trong khi lò muối dùng để nhiệt luyện dao c cutting qua quá trình nung muối, mang lại hiệu quả cao trong gia công kim loại.
Nguyên lý hoạt động của lò điện trở
Lò điện trở hoạt động dựa trên nguyên tắc Joule – Lenz, khi dòng điện chạy qua dây dẫn hoặc vật dẫn, nó sẽ sinh ra nhiệt lượng Hiệu ứng này giúp lò điện trở tạo ra nhiệt độ cao phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp và dân dụng Đặc điểm nổi bật của lò điện trở là khả năng truyền nhiệt nhanh, kiểm soát dễ dàng và độ bền cao, phù hợp với nhiều lĩnh vực sản xuất và gia đình.
Q - Lượng nhiệt tính bằng Jun (J)
I – Dòng điện tính bằng Ampe (A)
R – Điện trở tính bằng Ôm
T – Thời gian tính bằng dây (s)
Từ công thức trên ta thấy điện trở R có thể đóng vai trò:
- Vật nung: Trường hợp này gọi là nung trực tiếp
Dây nung khi được nung nóng sẽ truyền nhiệt cho vật nung thông qua các phương pháp như bức xạ, đối lưu, dẫn nhiệt hoặc kết hợp các phương pháp này, điều này gọi là quá trình nung gián tiếp.
Trường hợp thứ nhất ít gặp vì nó chỉ dùng để nung những vật có hình dạng đơn giản ( tiết diện chữ nhật, vuông, tròn )
Trong thực tế công nghiệp, trường hợp thứ hai thường gặp nhiều hơn, đó chính là sử dụng lò điện trở Khi nhắc đến lò điện trở, không thể bỏ qua các vật liệu dùng để làm dây nung và bộ phận phát nhiệt của lò, bởi chúng đóng vai trò then chốt trong hiệu suất hoạt động của hệ thống nhiệt điện trở.
Cấu tạo lò điện trở
Lò điện trở thông thường gồm ba phần chính: vỏ lò, lớp lót và dây nung
Vỏ lò điện trở là khung cứng vững, chịu tải trọng trong quá trình vận hành và giữ lớp cách nhiệt cũng như đảm bảo tính kín của lò Đối với các loại lò sử dụng khí bảo vệ, cần thiết phải có vỏ lò hoàn toàn kín để bảo vệ quá trình hoạt động Trong khi đó, đối với lò điện trở thông thường, vỏ lò chỉ cần giảm tổn thất nhiệt và ngăn không khí lạnh lùa vào, đặc biệt là theo chiều cao của lò, nhằm nâng cao hiệu suất và an toàn khi vận hành.
Trong những trường hợp riêng, lò điện trở có thể làm vỏ lò không bọc kín
Khung vỏ lò cần phải có độ cứng vững cao để chịu được tải trọng của lớp lót và các phụ tải của lò như vật nung Đặc biệt, khung vỏ còn phải đảm bảo khả năng chịu lực của các cơ cấu cơ khí liên quan trên vỏ lò, đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của hệ thống Việc thiết kế khung vỏ lò chắc chắn đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì độ bền và hiệu suất làm việc của lò nung.
- Vỏ lò chữ nhật thường dung ở lò buồng, lò liên tục, lò đáy rung …
- Vỏ lò tròn dùng ở các lò giếng và một số lò chụp …
Vỏ lò tròn chịu lực bên trong tốt hơn vỏ lò hình chữ nhật khi sử dụng cùng một lượng kim loại để chế tạo Kết cấu vỏ lò tròn giúp tối ưu khả năng chịu lực, đảm bảo an toàn và độ bền cao cho lò nung Thường thì, người ta lựa chọn thép tấm dày để chế tạo vỏ lò tròn nhằm tăng cường độ chịu lực và độ ổn định của kết cấu.
- Từ 3 – 6mm khi đường kính vỏ lò là 1000 – 2000mm và 8 – 12mm khi đường kính vỏ lò là 2500 – 4000mm và 14 – 20 mm khi đường kính vỏ lò khoảng
Khi cần thiết tăng độ cứng vững cho vỏ lò tròn, người ta dùng các vòng đệm tăng cường bằng các loại thép hình
Vỏ lò hình chữ nhật được xây dựng từ thép hình U, L và thép tấm cứng cắt theo kích thước phù hợp, đảm bảo độ bền và chính xác Vỏ lò có thể được bọc kín hoặc không kín tùy theo yêu cầu của quá trình vận hành và độ kín của lò Phương pháp gia công chủ yếu để chế tạo vỏ lò loại này là hàn và tán, nhằm đảm bảo kết cấu chắc chắn và độ bền cao.
Lớp lót lò điện trở thường gồm hai phần chính: vật liệu chịu lửa và cách điện, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho quá trình nung nóng Phần vật liệu chịu lửa được xây dựng bằng gạch tiêu chuẩn, gạch hình hoặc gạch hình đặc biệt, phù hợp với hình dạng và kích thước của buồng lò Ngoài ra, còn có phương pháp đầm bằng các loại bột chịu lửa và chất kết dính, gọi là khối đầm, có thể thi công ngay trong lò hoặc ở ngoài nhờ các khuôn cố định.
Phần vật liệu chịu lửa cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Chịu được nhiệt độ làm việc cực đại của lò
- Có độ bền nhiệt đủ lớn khi làm việc
- Có đủ độ bền cơ học khi xếp vật nung và đặt thiết bị vận chuyển trong điều kiện làm việc
- Đảm bảo khả năng gắn dây nung bền và chắc chắn
- Có đủ độ bền hóa học khi làm việc, chịu được tác dụng của khí quyển lò và ảnh hưởng của vật nung
- Đảm bảo khả năng tích nhiệt cực tiểu Điều này đặc biệt quan trọng đối với lò làm việc chu kỳ
Phần cách nhiệt thường đặt giữa vỏ lò và vật liệu chịu lửa nhằm giảm thiểu tổn thất nhiệt hiệu quả Đối với đáy lò, phần cách nhiệt cần đảm bảo độ bền cơ học cao để chịu áp lực và tác động từ trọng lượng cũng như nhiệt độ Trong khi đó, các phần khác của hệ thống cách nhiệt chủ yếu tập trung vào khả năng giảm truyền nhiệt, giúp nâng cao hiệu suất năng lượng của lò Việc lựa chọn vật liệu cách nhiệt phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ ổn định và tiết kiệm năng lượng cho lò nung.
Yêu cầu cơ bản của phần cách điện là:
- Hệ số dẫn nhiệt cực tiểu
- Khả năng tích nhiệt cực tiểu
- Ổn định về tính chất vật lý, nhiệt trong điều kiện làm việc xác định
Phần cách điện có thể xây bằng gạch cách nhiệt, có thể điền bằng bột cách nhiệt Dây nung
Theo đặc tính của vật liệu dung làm dây nung, người ta chia dây nung làm hai loại dây: dây nung kim loại và dây nung phi kim loại
Trong công nghiệp, các lò điện trở dùng phổ biến là dây nung kim loại
GIỚI THIỆU BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN HOÀN TOÀN
Giới thiệu chung về mạch chỉnh lưu
Chỉnh lưu là các bộ phận biến đổi tĩnh dùng để chuyển đổi năng lượng từ nguồn xoay chiều sang nguồn một chiều, đáp ứng nhiều ứng dụng quan trọng Các ứng dụng của chỉnh lưu bao gồm cấp nguồn cho các tải một chiều như động cơ điện một chiều, bộ nạo acquy, mạ điện phân, máy hàn một chiều, nam châm điện và truyền tải điện một chiều cao áp Việc sử dụng chỉnh lưu giúp đảm bảo cung cấp nguồn ổn định và hiệu quả cho các thiết bị điện một chiều trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và truyền tải điện.
Hình 2.2: Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha 3 pha
Phân loại mạch chỉnh lưu
Dựa theo số pha nguồn cấp cho các van chỉnh lưu: 1 pha, 2 pha, 3 pha, 6 pha…
Dựa trên loại van bán dẫn:
- Mạch chỉnh lưu không điều khiển
- Mạch chỉnh lưu điều khiển hoàn toàn
- Mạch chỉnh lưu bán điều khiển
Dựa theo sơ đồ mắc van:
- Sơ đồ hình tia: đô van bằng số pha nguồn cung cấp Các van đấu chung một đầu van nào đó với nhau: Anode chung hoặc Cathode chung
- Sơ đồ hình cầu: một nửa số van mắc chung nhau Anode, một nửa số van mắc chung nhau Cathode
Đặc điểm của điện áp và dòng điện chỉnh lưu
- Điện áp và dòng điện chỉnh lưu có các đặc điểm sau:
Dòng điện chỉnh lưu chỉ chảy theo một chiều nhất định từ cực dương sang cực âm, giúp chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC) Khác với dòng điện xoay chiều thay đổi liên tục chiều và cường độ, dòng điện chỉnh lưu đảm bảo tính định hướng ổn định, phù hợp cho các ứng dụng cần dòng điện một chiều ổn định trong các thiết bị điện tử và lĩnh vực công nghiệp.
Biểu dạng dòng điện: Biểu dạng dòng điện chỉnh lưu có thể khác nhau tùy thuộc vào loại mạch chỉnh lưu được sử dụng.
- Mạch chỉnh lưu nửa sóng: Biểu dạng dòng điện có dạng nửa hình sin, với các nửa chu kỳ âm bị cắt bỏ.
- Mạch chỉnh lưu toàn sóng: Biểu dạng dòng điện có dạng hình sin gợn sóng, với điện áp luôn dương.
Giá trị dòng điện chỉnh lưu phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm điện áp nguồn, điện trở tải và loại mạch chỉnh lưu được sử dụng Hiểu rõ các yếu tố này giúp tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống chỉnh lưu và đảm bảo cung cấp dòng điện ổn định, an toàn Việc điều chỉnh phù hợp các thông số này sẽ nâng cao độ bền và tuổi thọ của các thiết bị điện tử trong hệ thống.
- Ứng dụng: Dòng điện chỉnh lưu được sử dụng trong nhiều thiết bị điện và điện tử, ví dụ như:
Nguồn điện một chiều: Dòng điện chỉnh lưu được sử dụng để cung cấp điện áp một chiều cho các thiết bị điện tử.
Bộ sạc pin: Dòng điện chỉnh lưu được sử dụng để sạc pin cho các thiết bị di động.
Bộ điều khiển động cơ: Dòng điện chỉnh lưu được sử dụng để điều khiển tốc độ và hướng quay của động cơ điện.
- Ngoài ra, dòng điện chỉnh lưu còn có một số đặc điểm khác như
Hiệu suất của mạch chỉnh lưu phản ánh tỷ lệ giữa công suất ra và công suất vào hệ thống Trong đó, mạch chỉnh lưu toàn sóng đem lại hiệu suất cao hơn so với mạch chỉnh lưu nửa sóng, giúp tối ưu hóa hiệu quả chuyển đổi năng lượng và nâng cao hiệu suất hoạt động của các thiết bị điện.
Độ gợn sóng phản ánh mức độ biến thiên của điện áp ra trong mạch chỉnh lưu Mạch chỉnh lưu toàn sóng có độ gợn sóng thấp hơn so với mạch chỉnh lưu nửa sóng, giúp cung cấp nguồn điện ổn định và giảm thiểu nhiễu cho các thiết bị điện tử Việc kiểm soát độ gợn sóng là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động của các thiết bị điện trong hệ thống.
Mức độ nhiễu là yếu tố quan trọng liên quan đến mức độ nhiễu điện từ do mạch chỉnh lưu tạo ra, có thể tác động tiêu cực đến hoạt động của các thiết bị điện tử khác Hiểu rõ về mức độ nhiễu giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định của hệ thống điện, hạn chế các sự cố gây ra bởi nhiễu điện từ Đánh giá và kiểm soát mức độ nhiễu là bước quan trọng trong thiết kế và vận hành các mạch chỉnh lưu để tối ưu hóa hiệu quả hệ thống.
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐỘNG LỰC
Mạch động lực chỉnh lưu cầu 3 pha tải điện trở
Hình 3.1: Mạch động lực chỉnh lưu cầu 3 pha tải điện trở
Tính chọn van mạch lực
Tính toán thông số van
Thiết kế bộ điều áp xoay chiều 3 pha cấp cho lò điện trở Công suất lò 12kW, dòng định mức 312 (A), nguồn xoay chiều bap ha: 380V/50Hz Dùng van Thyristor
Dòng điện mỗi pha phụ tải:
√3 380 0.96 = 18 , 99 ( A ) (3.1) Điện trở pha của tải:
Chọn chỉ tiêu dòng van dựa vào trị số trung bình:
I tbv = 0.45 I d = 0.45 18 , 99 = 8,5455 ( A ) (3.3) Vậy cần chọn thyristor với trị số dòng điện cỡ:
Chọn chỉ tiêu điện áp, ta có:
U vanmax =1 , 5 U phamax =1 , 5 √ 2 220= 466 , 69(V ) (3.5) Vậy cần chọn thyristor chịu được khoảng điện áp:
Tính chọn biến áp lực
Theo đề bài ta có P = 12kW
Công suất biến áp nguồn được tính:
P ba = K p P = 1 , 23 12 = 14 , 76 ( kW ) (3.7) Điện áp các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp:
0 , 9 =8 , 1 (V ) (3.8) Điện áp sơ cấp bằng điện áp nguồn cấp: 380V
Dòng điện các cuộn dây :
- Dòng điện cuộn thứ cấp:
- Dòng điện cuộn sơ cấp:
Tính chọn thiết bị bảo vệ
Chọn độ dự trữ điện áp ku =1,5 Điện áp tối đa cho phép đặt lên van khi hoạt động là:
Hệ số quá áp khi làm việc: k = U nguoc maxlv
Có C* = 0,25; Rmin = 0,87 Ω ; Rmax = 1,85 Ω Dòng qua tải, cũng chính là dòng qua van, có giá trị tức thời max bằng:
Tốc độ giảm dòng nhanh nhất khi van khóa lại:
Theo tốc độ giảm dòng và dòng điện trung bình có điện tích lũy trong van là:
466 , 69 = 5 , 57 ( nF ) (3.16) Chọn C=6nF Điện trở R:
Vì R= R ¿ min + R ¿ max , suy ra cần chọn điện trở bảo vệ trong phạm vi
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN
Yêu cầu chung của mạch điều khiển
Phát xung điều khiển đến các van lực theo đúng thứ tự pha và theo đúng góc điều khiển α cần thiết
Đảm bảo phạm vi điều khiển α min ÷ α max tương ứng với phạm vi thay đổi điện áp ra tải cho mạch lực
Cho phép bộ điều áp làm việc bình thường với các chế độ khác nhau do tải yêu cầu Góc điều khiển mọi van không được lệch quá (1÷3) o điện
Đảm bảo mạch hoạt động ổn định và đáng tin cậy khi lưới điện xoay chiều dao động cả về giá trị điện áp và tần số
Có khả năng chống nhiễu công nghiệp tốt
Độ tác động của mạch điều khiển nhanh, dưới 1ms
Đảm bảo xung điều khiển phát tới các van phù hợp để mở chắc chắn van
Cấu trúc tổng quát của mạch điều khiển
Nguyên tắc điều khiển ngang:
Khâu đồng bộ thường tạo ra điện áp hình sin có góc lệch pha cố định so với điện áp lực
Khâu dịch pha có nhiệm vụ thay đổi góc pha của điện áp ra dưới tác độngcủa điện áp điều khiển U đk
Xung điều khuieern được tạo thành ở khâu tạo xung vào thời điểm khi điện áp dịch pha U đk qua điểm 0
Xung này nhờ khâu khuếch đại xung được tăng đủ công suất được gửi tới cực điều khiển của van
Góc điều khiển α hoặc thời điểm phát xung mở van thay đổi nhờ vào tác động của điện áp U đk, khiến U đf di chuyển theo chiều ngang của trục thời gian Việc điều chỉnh này giúp kiểm soát chính xác quá trình mở van, nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống Sự biến thiên của U đk ảnh hưởng trực tiếp đến góc điều khiển α, từ đó tối ưu hoá quá trình truyền động.
Hình 4.1: Sơ đồ cấu trúc nguyên tắc điều khiển ngang
Nguyên tắc điều khiển dọc:
Khâu đồng bộ thường tạo ra điện áp hình sin có góc lệch pha cố định so với điện áp lực, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác Trong khi đó, khâu U tựa tạo ra điện áp có dạng cố định, thường là dạng răng cưa hoặc hình sin theo chu kỳ nhịp đồng bộ của điện áp điều kiện Việc kết hợp hai khâu này giúp duy trì tính liên tục và ổn định của nguồn điện trong hệ thống, tối ưu hóa hiệu quả truyền tải năng lượng.
Trong quá trình so sánh, điểm cân bằng của điện áp U tựa và U đk được xác định để phát động khâu tạo xung Nguyên tắc điều khiển dọc cho phép điều chỉnh thời điểm mở van hoặc góc điều khiển dựa trên sự thay đổi của trị số U đk so với điện áp U tựa Các thay đổi này ảnh hưởng trực tiếp đến vị trí của điểm phát xung, giúp tối ưu hóa quá trình điều chỉnh và kiểm soát hệ thống.
Hình 4.2: Sơ đồ cấu trúc theo nguyên tắc điều khiển dọc
Lựa chọn nguyên tắc mạch điều khiển
Nguyên tắc điều khiển dọc dựa trên việc tạo ra các xung điều khiển nhờ so sánh giữa tín hiệu điện áp dạng răng cưa thay đổi theo chu kỳ điện áp lưới với điện áp điều khiển một chiều, phù hợp với góc pha của điện áp lưới Mặc dù hệ thống này có nhược điểm là khá phức tạp, nhưng nó cũng sở hữu ưu điểm nổi bật trong việc điều khiển chính xác và ổn định.
Hệ thống điều chỉnh góc mở α rộng ít phụ thuộc vào sự thay đổi của điện áp nguồn, giúp dễ dàng tự động hóa quá trình điều khiển Mỗi chu kỳ của điện áp anốt chỉ gửi một xung mở đến thyristor, từ đó giảm thiểu tổn thất trong mạch điều khiển Nhờ ưu điểm này, hệ thống này được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa.
Vì vậy, quyết định thiết kế mạch điều khiển theo nguyên tắc điều khiển dọc trong đồ án
Tính chọn các khâu trong mạch điều khiển
Trong hình 4.3 về khâu đồng pha, hệ thống chọn điện áp xoay chiều 380V từ mạch lực qua biến áp T11, có hệ số biến áp Kba = 30 để phù hợp với yêu cầu của thiết bị Điện trở R1 được sử dụng để hạn chế dòng điện đi vào khuếch đại thuật toán OA1, với mục tiêu chọn R1 sao cho dòng khuếch đại thuật toán I < 1mA nhằm đảm bảo an toàn và tối ưu hoạt động của hệ thống.
Chọn R1 = 15 (k Ω ) Đồ thị điện áp khâu đồng pha
Hình 4.4: Đồ thị điện áp khâu đồng pha
Hình 4.5: Sơ đồ khâu tạo điện áp răng cưa
Nguyên lý hoạt động của hệ thống dựa trên việc biến đổi điện áp hình sin thành chuỗi xung chữ nhật đối xứng U db qua khuếch đại thuật toán Phần điện áp dương của xung chữ nhật này được truyền qua điốt D1 để đảm bảo chỉ cho dòng điện đi theo một hướng, từ đó tạo ra tín hiệu phù hợp cho quá trình khuếch đại Quá trình này giúp duy trì và cải thiện độ chính xác của tín hiệu đầu ra, tối ưu hóa hiệu suất làm việc của hệ thống.
2 tích phân thành điện áp tựa U rc Điện áp âm của U db làm mở thông xung điot kết quả là
Hai bị ngắn mạch (với U rc = 0) trong vùng U db âm tạo ra điện áp răng cưa do quá trình nạp tụ C1 Để đảm bảo điện áp tựa có trong nửa chu kỳ điện áp lưới luôn tuyến tính, cần lựa chọn hằng số thời gian nạp tụ phù hợp Thời gian nạp của tụ C1 chính là khoảng thời gian tương ứng với phạm vi điều chỉnh góc điều khiển α, giúp duy trì hoạt động ổn định của hệ thống.
Chọn diot ổn áp Dz1 là loại: BZX79A10 có UDz = 10V
Hình 4.6: Đồ thị khâu tạo điện áp răng cưa
Hình 4.7: Khâu so sánh Điều kiện làm việc của OA
Các điện áp đưa vào so sánh (Urc và Uđk) cần có cùng dấu (cùng dấu “-” hoặc cùng dấu “+”) để đảm bảo hiện tượng thay đổi trạng thái ở đầu ra (Uss) xảy ra chính xác Độ chênh lệch tối đa giữa hai cửa trong quá trình hoạt động phải nằm trong giới hạn cho phép của thiết bị OA Việc duy trì sự phù hợp về dấu điện áp giúp đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác của hệ thống.
Các điện trở ở hai cửa vào của OA không nhất thiết phải đúng theo quy chuẩn, trừ khi OA không cho phép chênh lệch điện áp lớn hơn mức quy định (Δ UvOA) Khi chênh lệch điện áp giữa các đầu vào vượt quá giới hạn Utựa, Uđk và vượt qua mức cho phép của OA, cần phải sử dụng các điện trở kết hợp với hai điốt đấu song song ngược để bảo vệ đầu vào của OA khỏi các quá áp không mong muốn.
Trong sơ đồ điều khiển này, ta dung kiểu so sánh hai cửa, do đó điện áp ra sẽ tuân theo quy luật:
Với Ko là hệ số khuếch đại của OA
Ura=Uss = Ko ( Uđk Urc ) (4.4) Đồ thị khâu so sánh điện áp
Hình 4.8: Đồ thị điện áp khâu so sánh giữa Urc và Uđk
Sơ đồ cấu trúc theo nguyên tắc điều khiển dọc
Hình 4.9 trình bày về quá trình khâu tạo xung, trong đó sử dụng 3 IC logic NOT cùng mạch RC để tạo ra dao động xung Chu kỳ của dao động được xác định bằng công thức T = 1,4RC, với tần số dao động khoảng 10kHz Phương pháp này giúp tạo ra tín hiệu xung đồng bộ, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu tần số cao và chính xác trong hệ thống điện tử.
Tần số 10 kHz tương đương chu kỳ là:
Chọn IC4081 họ CMOS có 6 cổng AND với các thông số:
Công suất tiêu thụ: P=2,5 nW/1 cổng
Dòng làm việc : Ilv
