OA đ-ợc sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điều khiển tự động: tạo hàm số, tạo các bộ điều chỉnh P, PI, PID, tạo các đa hài, các trigơ, các khâu so sánh, v.v.... Uđb- xung đồng bộ điểm khôn
Trang 1Chương 6: Giới thiệu các khâu
a)Khuyếch đại thuật toán
Chế độ làm việc
Chế độ tuyến tính
V2 = A.ud; A = 104105 là hệ số khuếch đại
điện áp Để thực hiện chế độ này phải có
ud
A
V sat
Chế độ bão hoà:
ud >
A
V sat ; V2 = Vsat ud <
A
V sat ; V2 = -Vsat
ứng dụng:
E
-S
-E V
p p
M
+
2
V
-V
d +
M V
+
1 +
U
+
-E
1
OA
E
V 1
U d
V sat
V sat
Trang 2OA đ-ợc sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điều khiển tự động: tạo hàm số, tạo các bộ điều chỉnh P, PI, PID, tạo các đa hài, các trigơ, các khâu so sánh, v.v
b)Khâu tạo xung đồng bộ
U1: điện áp nguồn xoay chiều
Uđb: điện áp xung đồng bộ
PT: transistor quang, phototransistor
Trong nửa chu kỳ d-ơng của điện áp nguồn:
1
1 1
R
U
i ,
2 2
R
E
i , Uđb = 0
U 1
U đb
E
R
1
R
T
1
+E
1 D
R
3
đb
U
0
i
~
c 1
U
2
i
PT
Trang 3Trong nửa chu kỳ âm, điôt D1 dẫn dòng, D0 bị khoá, Uđb = E
Sơ đồ này cho phép loại bỏ máy biến áp đồng bộ
a) Khuyếch đại và biến áp xung
d)Khâu tạo điện áp răng c-a đồng bộ
U đb
U rc
t
t
U rc
T 2
T 1
U e
t
e
Th
U
BAX
D
g
T C
2
r
R
1 L
+E
R
C
+E
R
Uđb
Trang 4Uđb- xung đồng bộ điểm không của điện áp nguồn xoay
chiều
Urc- điện áp răng c-a đồng bộ
Urc = E.( 1- e-t/RC ) e- Khâu phát xung ” sinus chữ nhật”
Trong sơ đồ này OA thực hiện so sánh hai tính hiệu UC và Ur =
B.Tính toán mạch điều khiển
1)Biến áp xung và khuyếch đại xung
a) Khuyếch đại xung
R 10
R 11
R 12
BAX
T 1
T 2
D
D
D
T +24 V
t
0A
-E
+E
+
R 1
R 2
R 3
C
U C
U r
U 2
kVsat
Vsat
UC
-Vsat
T1 T2
-kVsat
Trang 5 Với T chọn là loại TL 500-10 với các thông số :
Ug=8(V)
Ig=400(mA)
Biến áp xung chọn là loại có tỷ số biến đổi :
2
1
U
U =1
Điện áp thứ cấp của máy biến áp xung
U2 = Ug + 0,6 = 8,6 (V) Điện áp sơ cấp :
U1=mU2=1.8,6=8,6(V)
I1= 1
g
I
=0,04(A) (Dòng I1 chính là dòng đi vào cực C của T3)
Điện áp rơi trên điện trở R10:
UR=E2-U1=15,4(V)
Giá trị điện trở R10 cần chọn :
R10=
400
4 , 15
1
I
U R 103=56,22() (Chọn R10=60 )
Căn cứ vào dòng colectơ ta chọn bóng T3 loại KI-6U với các thông số kỹ thuật sau:
IC E2 =3A
UCE2 =60V
=100
Dòng điện badơ củaT3 là dòng qua đèn T2:
Trang 630
1 , 297 ) ( 3
T
Dòng vào cực badơ của T2 là dòng ra của bộ so sánh Dòng này có trị số th-ờng nhỏ
Chọn Tranzito T2là loại C828 có các thông số kỹ thuật sau:
UEC =40v
Ic = 0,3A
=100
Dòng điện vào cực badơ của T2là :
IB(T2)=
10
40 ) 2 (
T
Nh- vậy hệ số khuếch đại của mạch là :=10.10=100 lần
R11: điện trở tạo thiên áp cho T3 đảm bảo tạo ra một điện
áp khoảng 0,65V mở bão hoà T3 Chọn R11=1K
Chọn các điôt D6,D8, D7 là loại D1011
R8 : điện trở hạn chế dòng vào cực badơ T2.Chọn R8=1K b)Tính biến áp xung
Biến áp xung để truyền tín hiệu điều khiển có các đặc điểm sau:
Tạo đ-ợc biên độ xung ra theo yêu cầu
Dễ thay đổi cực tính của xung ra
Cách ly về điện giữa mạch điều khiển và mạch lực
*Chọn tỷ số biến áp xung n=1,2
*Chọn vật liệu sắt từ 330 ,lõi sắt từ có dạng hình chữ E làm việc rrên một phần của đặc tính từ hoá
B=0,7Tesla
H=50A/m -Từ thẩm lõi sắt từ :
=
50 10
7 , 0
6
H
B
o
-Vì mạch từ có khe hở nên phải tính từ thẩm trung bình Sơ
bộ ta chọn chiều dài trung bình của đ-ờng sức từ l=0,1m , khe hở lkh=10-5m
Trang 74
5
10 4 , 1
1 , 0 10
1 , 0
l l
l
kh
=5,8.103
-Thể tích lõi sắt từ:
V=Q.l= .2 2
B
I U s
t x
o tb
Tx: độ rộng xung ,chọn tx=600s
S: Mức độ sụt biên độ xung,S=0,15
I2':dòng điện thứ cấp quy đổi sang sơ cấp
,I2'=
2
,
1
35
,
) 7 0 (
3 , 0 12 , 9 15 , 0 ).
10 6 ).(
10 (
4 ( 10 8 , 5
Chọn loại BAX có thể tích V=9,22 cm2 có các thông số :
Q=0,92 cm2 l=10,03 cm a=1,2 cm c= 1,2 cm C=4,8 cm H=4,2 cm B=1 cm -Số vòng cuộn sơ cấp BAX:
W1=
76 , 0 ).
10 92 , 0 (
7 , 0
) 10 6 (
12 , 9
.
.
4
4
B Q K
t
-Số vòng cuộn dây thứ cấp BAX:
12 , 9
112