Nhận xét Trong mạch điện khi phụ tải không phải là điện trở thuần nhất mà là cuộn dây, khi dòng điện biến thiên trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động tự cảm có độ lớn phụ thuộc vào
Trang 1Chương 7: bảo vệ tranzistor
1.4.1 Nhận xét
Trong mạch điện khi phụ tải không phải là điện trở thuần nhất
mà là cuộn dây, khi dòng điện biến thiên trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động tự cảm có độ lớn phụ thuộc vào số vòng dây quấn Nếu suất điện động tự cảm này quá lớn sẽ làm hỏng tranzistor Mặt khác mỗi tranzistor chỉ làm việc với một điện áp và dòng điện cho phép Vì vậy để tranzistor không bị h- hỏng cần có biện pháp triệt tiêu đ-ợc suất điện động tự cảm để bảo vệ tranzistor
đ-ợc an toàn
1.4.2 Mạch bảo vệ dùng điốt bảo vệ
a Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ mạch bao gồm một tranzistor PNP có nhiệm vụ đóng ngắt dòng điện cung cấp cho cuộn dây Rt Để điều khiển tranzistor
đóng mở dùng tiếp điểm ĐK
- Đht Điốt hồi tiếp giúp tranzistor đóng nhanh, chắc chắn, cắt dứt khoát
- Rb điện trở điều khiển
- Rt Phụ tải tiêu thụ điện là một cuộn dây
Trang 2- Đb Điốt bảo vệ.
b
Nguyên lý
làm việc.
Khi
tiếp điểm ĐK mở có dòng điều khiển Ib của tranzistor:
Dòng điện đi từ d-ơng nguồn ắc quy đến điốt hồi tiếp (Đht)
đến cực E của T qua lớp tiếp giáp EB ra tới cực B của T, qua điện trở điều khiển Rb về âm ắc quy Nên T mở phụ tải đ-ợc cung cấp dòng điện làm việc IC :
Dòng điện đi từ d-ơng ắc quy đến cực E của T và qua lớp tiếp giáp EC ra tới cực C của T1, qua cuộn dây Rt về âm ắc quy Dòng
IC tăng từ giá trị I0 tới IMAX vì vậy trong cuộn dây Rt xuất hiện một suất điện động tự cảm có chiều cản trở sự biến thiên dòng điện (suất điện động này nhỏ, không ảnh h-ởng tới T), nên điốt bảo vệ
Đb không làm việc Khi tiếp điểm ĐK đóng, dòng điều khiển Ib mất, T đóng không còn dòng cung cấp cho cuộn dây Rt Dòng điện
Hình 1.45: Mạch bảo vệ dùng điốt
bảo vệ
Trang 3qua cuộn dây Rt biến thiên từ IMAX về không Vì vậy trong cuộn dây Rt xuất hiện một suất điện động tự cảm có chiều chống lại chiều biến thiên dòng điện (trùng với chiều dòng điện ban đầu), có giá trị t-ơng đối lớn từ Dòng này sẽ phóng qua điện trở phân cực
Rb và cực B của tranzistor, sẽ làm cháy tranzistor
Khi có điốt bảo vệ Đb dòng tự cảm sẽ tạo thành một vòng khép kín có chiều:
Đi từ cuộn Rt đến điốt bảo vệ (Đb) sau đó lại trở về cuộn dây Rt, và tạo ra sự sụt áp (suất điện động tự cảm giảm đi thấp hơn giá trị điện áp đánh thủng tranzistor) Vì vậy tranzistor đ-ợc bảo vệ
an toàn
Nh-ợc điểm của quá trình này là do xuất hiện dòng khép kín qua điốt bảo vệ Đb, nên dòng qua Rt vẫn đ-ợc duy trì không triệt tiêu ngay (không dùng đ-ợc trong hệ thống đánh lửa)
1.4.3 Mạch bảo vệ sử dụng điốt ổn áp
a Sơ đồ nguyên lý
Mạch bảo vệ tranzistor dùng điốt ổn áp gồm có: Một tranzistor PNP dùng để cắt nối dòng cung cấp cho cuộn dây W1 ĐK là tiếp
điểm điều khiển sự đóng mở của tranzistor Cực B của tranzistor
đ-ợc nối mát thông qua điện trở điều khiển Rb
W1 Cuộn dây phụ tải.(Cuộn sơ cấp của bôbin)
Do Điốt ổn áp có trị số đánh thủng nhỏ hơn điện áp đánh thủng tranzistor
DC Điốt cách ly (Điốt th-ờng)
Trang 4Hai điốt đ-ợc lắp ng-ợc chiều nhau Dòng điện đi theo điốt ổn
áp theo chiều thuận sẽ bị điốt cách li DC ngăn do vậy chỉ có dòng
điện đi qua W1
b Nguyên lý làm việc
Khi tiếp điểm điều khiển ĐK đóng trong mạch xuất hiện dòng
điều khiển Ib có chiều đi từ:
D-ơng ắc quy đến cuộn dây W1 và đến cực E của tranzistor, qua lớp tiếp giáp EB rồi ra cực B của transistor tới điện trở phân cực Rt qua tiếp điểm ĐK về âm ắc quy
Do có dòng điều khiển Ib nên T mở có dòng làm việc IC:
Dòng điện đi từ d-ơng ắc quy qua cuộn dây W1 qua cực E của tranzistor, qua lớp tiếp giáp EC rồi ra cực C của tranzistor về âm ắc
Hình 1.46: Mạch bảo vệ dùng ổn
áp
Trang 5quy Dòng làm việc IC tăng từ giá trị Io= 0 đến giá trị IMax, vì vậy trong tải W1 xuất hiện một suất điện động tự cảm nh-ng có giá trị nhỏ nên tranzistor đ-ợc an toàn
Khi tiếp điểm ĐK mở dòng điều khiển Ib mất, T đóng, dòng làm việc IC mất đột ngột (giảm từ IMax về không), tạo ra một suất
điện động tự cảm trên cuộn dây W1 Suất điện động tự cảm có xu h-ớng đánh thủng tranzistor T (phóng qua lớp tiếp giáp EB) Khi xuất điện động tự cảm đạt gần tới điện áp đánh thủng tranzistor thì
điốt ổn áp Do bị đánh thủng Vì vậy xuất hiện một mạch khép kín
có chiều từ cuộn dây W1 qua điốt cách li DC và điốt ổn áp Do rồi lại trở về cuộn dây W1, Tạo ra sự sụt áp tại điốt ổn áp và điốt cách
li Suất điện động giảm dần ở cuộn dây W1 Vì vậy suất điện động không đạt tới điện áp đánh thủng tranzistor mà sẽ bị triệt tiêu dần tới không Do đó tranzistor đ-ợc an toàn Nh- đã biết do tính chất của điốt ổn áp nên nó phải mắc vào mạch điện theo chiều ng-ợc
đối với sức điện động tự cảm, nh-ng nh- vậy nó lại thành mắc thuận đối với nguồn chính, do đó lại phải bố trí thêm một điốt cách
li Dc để ngăn không cho dòng điện qua D0 lúc bình th-ờng
