Đồ án Công nghệ mạ điện và yêu cầu kỹ thuật của công nghệ

Lời nói đầu Thế kỷ XX đánh dấu sự ra đời của nhiều phát minh quan trọng, một trong những phát minh đó đã cho ra đời ngành công nghiệp điện tử. Vào năm 1902 kỹ sư người Anh John Flening sáng chế ra Thyratran, năm 1948 hai nhà vật lý người Mỹ là John Bardeen và W.H Bratlain sáng chế ra trasitor, đến năm 1956 nhóm kỹ sư của hãng Bell - Telephone cho ra đời sản phẩm Thyristor đầu tiên. Kể từ đó đến nay ngành công nghiệp điện tử của thế giới đã không ngừng phát triển, người ta đã chế tạo ra những thiết bị bán dẫn có công suất lớn hơn như điốt, triắc, trasistor chịu điện áp cao và dòng điện lớn kể cả những thiết bị bán dẫn cực nhỏ như: vi mạch, vi mạch đa chức năng, vi xử lý … là những phần tử thiết yếu trong mạch điều khiển thiết bị bán dẫn công suất đầu tiên. Ngày này, không riêng gì ở các nước phát triển, ngay cả ở nước ta các thiết bị bán dẫn đã và đang thâm nhập vào các ngành công nghiệp và cả trong lĩnh vực sinh hoạt. Các xí nghiệp nhà máy như thuỷ điện, xi măng, giấy, dệt sợi, đóng tàu, công nghiệp mạ… đang sử dụng ngày càng nhiều những thành tựu của công nghiệp điện tử. Đó là những minh chứng cho sự phát triển của ngành công nghiệp này. Đặc biệt là ngành công nghiệp mạ điện. Nó ứng dụng điện tử công xuất để chế tạo ra nguồn điện một chiều ổn định phù hợp với việc mạ điện và tham gia điều khiển tự động trong suốt quá trình mạ. Nhờ mạ điện tạo ra những sản phẩm có độ bền cao, nâng cao tính thẩm mỹ để phục vụ trong y tế, công nghiệp nhẹ cũng như ứng dụng trong cuộc sống để trang trí. Trong quá trình làm và hoàn thành đồ án môn học, em đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy Trần Trọng Minh. Đây là lần đầu làm đồ án môn học với đề tài mới mẻ có liên quan đến nhiều môn học khác. Mặc dù em đã cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi hết khiếm khuyết. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy, cô để đồ án được hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 08 năm 2005 Sinh viên: Lưu Văn Minh I. Các số liệu cho trước: Thiết kế nguồn mạ một chiều (không đảo chiều) chiều các thông số sau: Phương án  Các số liệu cho trước    Điện áp ra (V)  Dòng tải max (A)   1  10 ( 24  1000   Nguồn mạ làm việc theo nguyên tắc giữ dòng điện mạ không đổi trong quá trình mà. Mạch phải có khâu bảo vệ chống ngắn mạch. II. Mục lục đồ án: 1. Công nghệ mạ điện và yêu cầu kỹ thuật của công nghệ 3 2. Phương án tổng thể 7 3. Sơ đồ cấu trúc, nguyên lý mạch thiết kế và thuyết minh sự hoạt động của sơ đồ với đồ thị minh hoạ 18 4. Tính toán mạch lực 30 5. Tính toán mạch điều khiển 38 6. Bảng trị số toàn bộ các phần tử và linh kiện tính toán được trong mục 4,5 7. Kết luận 49 8. Tài liệu tham khảo 50 Phần I: Công nghệ mạ điện và yêu cầu kỹ thuật của công nghệ I. Giới thiệu chung: Thế kỷ XX đánh dấu sự ra đời của nhiều phát minh quan trọng. Một trong các phát minh đó đã cho ra đời ngành công nghệ điện tử. Vào năm 1902, kỹ sư người Anh John Flening sáng chế ra Thyratran. Năm 1948, 2 nhà vật lý người Mỹ là John Barden và W. Hbratlain sáng chế ra Transistor. Đến năm 1950, nhóm kỹ sư của hãng Bell. Telephone cho ra đời sản phẩm Thyristor đầu tiên. Kể từ đó đến nay, ngành công nghiệp điện tử của thế giới đã không ngừng phát triển, người ta đã chế tạo ra những thiết bị bán dẫn cực nhỏ như vi mạch, vi mạch đa chức năng, vi xử lý … là những phần tử thiết yếu trong mạch điều khiển thiết bị bán dẫn công suất đầu tiên. Ngày nay, không riêng gì ở các nước phát triển, ngay ở cả nước ta các thiết bị bán dẫn đã và đang thâm nhập vào các ngành công nghiệp và cả trong lĩnh vực sinh hoạt. Các nhà máy xí nghiệp như thuỷ điện, xi măng, giấy, dệt sợi, công nghệ mạ … đang sử dụng ngày càng nhiều những thành tự của ngành công nghiệp điện tử. Đó là những minh chứng cho sự phát triển của công nghiệp này. Đặc biệt là ngành công nghệp mạ điện. Nó ứng dụng điện tử công suất để tạo ra nguồn điện 1 chiều ổn định phù hợp với việc mạ điện và tham gia điều khiển tự động trong suất quá trình mạ. Nhờ mạ điện tạo ra những sản phẩm có độ bền cao, nâng cao tính thẩm mỹ để phục vụ trong y tế, công nghiệp nhẹ cũng như ứng dụng trong cuộc sống để trang trí … Mạ điện có tác dụng chống ăn mòn, phục hồi kích thước, tăng độ cứng, tạo phản quang, dẫn điện… Trong mạ điện, vật liệu nền có thể là kim loại, hợp kim đôi khi còn có thể là vật liệu dẻo, gốm sứ, composit. Lớp mạ cùng tương tự có thể là kim loại, hợp kim, composit của kim loại gốm, kim loại chất dẻo. Xu hướng chung là dùng vật liệu nền rẻ sẵn có, vật liệu mạ đắt quí hiếm nhưng chỉ là lớp vỏ mỏng bên ngoài. A. Công nghệ mạ điện Mạ điện đơn giản có thể là quá trình kết tủa kim loại lên bề mặt nền 1 lớp phủ có tính chất cơ lý hoá … đáp ứng yêu càu kỹ thuật. Tuy nhiên chỉ những công nghệ ổn định, bền trong thời gian dài mới được sử dụng trong sản xuất. Mạ điện thực chất là quá trình điện phân (phản ứng phân tích hoá học xảy ra dưới tác dụng của dòng điện một chiều). Quá trình điện phân tổng quất trên điốt xảy ra quá trình hoà tan kim loại điện cực điốt. M-ne => Mn Trên catốt, các cation nhận điện tử tạo thành nguyên tử kim loại mạ: M+n + ne => M Trong mạ điện, anốt và catốt được nối với nguồn 1 chiều tạo điện thế riêng (+) cho anốt và (-) cho catốt một cách ổn định và ngâm trong bể dung dịch (bể mạ điện). Anốt được thay thế bằng vật liệu mạ, một số trường hợp sử dụng anốt trơ, thì vật liệu mà chính là những dung dịch trong bể mạ. Catốt là vật cần mạ (vật liệu nền), anốt (hoặc dung dịch) sẽ đóng vai trò là chất nhường điện tử. Trong quá trình mạ điện bao gồm rất nhiều giai đoạn và các bước nối tiếp nhau. Ví dụ ở catốt. Cation Mn+mH20 di chuyển từ dung dịch vào trong bề mặt catốt. Cation mất vỏ Hyđrat (mH20) tiếp xúc trực tiếp với bề mặt. Điện tử từ catốt điền vào vánh điện tử hoá trị của cation biến nó thành nguyên tử kim loại trung hoà ở dạng hấp thu. Các nguyên tử kim loại sẽ tạo thành mầm tinh thể mới. Từ đó các tinh thể kết hợp thành lớp mạ.
B. Yêu cầu kỹ thuật: Để quá trình mạ thành công: Gia công đúng kỹ thuật cho catốt - Chọn đúng vật liệu cho anốt, thành phần dung dịch mạ, mật độ dòng điện và các điều kiện điện phân khác, sự ổn định dòng điện trong quá trình mạ. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự thành công cũng như chất lượng mạ điện. Nhưng đồ án là thiết kế nguồn mạ nên ta chỉ quan tâm đến ảnh hưởng của nguồn cung cấp cho quá trình mạ có vai trò rất quan trọng đến sự thành công cũng như chất lượng và độ bền của lớp mạ. Do yêu cầu công nghệ bắt buộc phải có nguồn điện 1 chiều nên ta dùng dòng điện 1 chiều không đảo chiều. Dòng điện 1 chiều không đảo chiều ổn định trong suốt quá trình mạ sẽ cho ra những sản phẩm có lớp mạ đều và bóng. Điện áp 1 chiều phải tương đối bằng phẳng. Dòng điện 1 chiều đi vào 2 cực kim loại nhưng vào dung dịch thì điện thế catốt (cực âm) trở lên âm hơn, điện thế anốt (cực dương) trở lên đương hơn. Sự thay đổi điện thế như vậy gọi là sự phân cực. Sự phân cực có quan hệ mật thiết với mạ và quyết định được lớp mạ kết tinh min. Khả năng phân bố tốt, lớp mạ phân bố đồng đều. Làm hyđrô thoát ra mạnh, làm giảm hiệu suất dòng điện và độ bám lớp mạ. Phân cực anốt làm anốt hoà tan không bình thường, ảnh hưởng sự phân cực đến lớp mạ có mặt lợi, có mặt hại. Trong qúa trình mạ phải lợi dụng mặt lợi, khống chế làm mất đi mặt hại. Đa số trường hợp muốn lớp mạ min, khả năng phân bố tốt phải nâng cao sự phân cực (trong phạm vi cho phép), tránh làm giảm hiệu suất dòng điện, độ bám lớp mạ không tốt: k=
.100% m: Trọng lượng chất thu được a: dương lượng điện hoá I: Cường độ dòng điện t: Thời gian Để tạo nguồn 1 chiều cho mạ điện có thể dùng máy phát điện 1 chiều hay máy chỉnh lưu. Hiện nay, máy chỉnh lưu được dùng rộng rãi để thay thế máy phát điện 1 chiều. Dùng máy chỉnh lưu có lợi là hiệu suất cao, thời gian sử dụng lâu, tiếng ồn nhỏ, dễ điều khiển, có thể lắp trực tiếp cạnh bể mạ. Phần II: Phương án tổng thể - ưu, nhược điểm Mỗi phương án và một phương án phù hợp Do lưới điện hiện nay ở Việt Nam cũng như trê thế giới đều là những điện áp xoay chiều. Nếu có 1 dòng điện 1 chiều không đảo chiều thì ta phải đưa điện áp xoay chiều từ lưới qua bộ chỉnh lưu phù hợp để có dòng điện 1 chiều ra không đảo chiều và ổn định.
BAL: Biến áp lực có chức năng chuyển cấp điện áp nguồn xoay chiều sang cấp điện áp thích hợp với tải. MV: Mạch van các van bán dẫn đấu theo sơ đồ ở đây trực tiếp thực hiện quá trình biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều. MĐK: Mạch điều khiển, khi mạch vẫn sử dụng bán dẫn điều khiển được sẽ có mạch này để thực hiện việc cho van dẫn dễ dàng vào các thời điểm cần thiết nhằm khống chế năng lượng đưa ra phải. LOC: Mạch lọc san bằng, nhằm đảm bảo điện áp hay dòng điện ra bằng phẳng theo mong muốn của tải. KHT: Khối hỗ trợ gồm các mạch theo dõi và đảm bảo BCL hoạt đồng bình thường. VD: Mạch tín hiệu, mạch bảo vệ A. Mạch lực: Với công suất bộ mạ điện Pd = (Vdđm. Idđm) Vdđm: điện á ra: 10 ( 24 V Idđm: dòng điện tải: 1000A Pd = 24. 1000 = 24000 W = 24kW Nên dùng chỉnh lưu 3 pha. Dùng máy biến áp 3 pha có đầu sơ cấp đầu vào Ud = 380 (V) của lưới. Điện áp Udđm thấp 10 ( 24V nên dùng các sơ đồ hình tia. A1. Chọn van: Do cần điều chỉnh điện áp ra (thay đổi Udđm) nên có thể thay đổi dùng chỉnh lưu bán điều khiển Thyzistor hay chỉnh lưu điều khiển Tranzistor trường. - Tranzistor trường: ưu điểm: điều khiển nhanh, tần số lớn, điều khiển bằng áp. Nhược điểm: dòng cho phép của Tranzistor bé. - Thyzistor: ưu, nhược điểm: dòng điều khiển và dòng cho phép lớn, nhưng điều khiển chậm và bị hạn chế về tấn số. Theo các số liệu của đồ án thì chọn Thyzistor là hợp lý nhất. A2. Chọn sơ đồ đấu van: I. Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha tia hình có điều khiển.

II. sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha đối xứng

III. Chỉnh lưu tia 6 pha có cuộn kháng cân bằng:

IV. phân tích: - Hình I.A2: Sơ đồ chỉnh lưu tia 3 pha có điều khiển . Mạch có số van điều khiển ít, sụt áp mạnh, van nhỏ thích hợp phạm vi làm việc thấp, không thích hợp với tải cần dòng điện lớn nhưng điện áp ra nhỏ nên không phù hợp với đồ án này. - Hình II. A2: Sơ đồ chỉnh lưu tia 6 pha có cuộn kháng cân bằng. Trong trường hợp cần dòng tải lớn (hàng nghìn vạn ampe) người ta phải đấu song song nhiều mạch chỉnh lưu cơ bản cùng loại để phân bố đều dòng điện giữa các mach với nhau cần dùng cuộn khág gọi là cuộn kháng cân bằng, đienẹ áp sau chỉnh lưu nhỏ, điện áp nhâp nhô. Loại này thích hợp với công nghệ mạ điện công suất lớn. Qua phân tích ta thây chọn sơ đồ chỉnh lưu 0 pha có cuộn kháng cân bằng là thích hợp với đồ án nhất. Sơ đồ này có Kđm = 0,057 rất nhỏ mà số liệu ban đầu đồ án không đề cập đến Kđm thiết bị. Vậy có thể bỏ qua bộ lọc 1 chiều. A3. Bảo vệ mạch lực: Trong bộ chỉnh lưu phần tử kém khả năng chịu được các biến động mạnh về điện áp và dòng điện chính là van bán dẫn. Vì vậy, bảo vệ mạch lực, chủ yếu là bảo vệ van bán dẫn khỏi 2 trạng thái quá dòng và quá áp. Việc bảo vệ quá dòng bằng cách ngắt xung điện điều khiển sẽ được trình bày ở phần mạch điều khiển. ở phần này ta chỉ chú ý đến bảo vệ quá áp bằng cách dùng mạch RC mắc song song với van.
B. Mạch điều khiển: Trong các hệ điều khiển chỉnh lưu có 2 hệ điều khiển cơ bản là hệ đồng bộ và không đồng bộ. I. Hệ đồng bộ: Trong hệ này góc điều khiển mở van ( luôn được xác định xuất phát từ một thời điểm cố định của điện áp mạch lực. Vì vậy, trong mạch điều khiển phải có một khâu thực hiện nhiệm vụ này gọi là khâu đồng bộ hay đồng pha để đảm bảo mạch điều khiển hoạt động theo nhịp của điện áp lực. II. Hệ thống đồng bộ: Trong hệ này góc ( không xác định theo điện áp lực mà được tính dựa vào trạng thái của tải chỉnh lưu và góc điều khiển của lần phát xung mở van ngay trước đấy. Tuy nhiên để bộ chỉnh lưu hoạt động bình thường bắt buộc phải thực hiện điểu khiển theo mạch vòng kín, không thể thực hiện với mạch hở. - Hệ đồng bộ có nhược điểm gây nhiễu lưới điện vì có khâu đồng bộ liên quan đến điện áp lực, ưu điểm là hoạt động ổn định dễ thực hiện. - Hệ thống đồng bộ chống nhiễu lưới điện tốt hơn nhưng kém ổn định. Hiện nay, đại đa số các mạch chỉnh lưu thực hiện theo hệ đồng bộ. Vậy ta chọn hệ điều khiển đồng bộ. III. Hệ đồng bộ: Hệ đồng bộ có 2 nguyên tắc điều khiển là nguyên tắc điều khiển ngang nguyên tắc điều khiển dọc. Trong đó, nguyên tắc điều khiển dọc sử dụng đa số mạch điều khiển và trong đồ án này ta cũng sử dụng nguyên tác điều khiển dọc.
Khâu UT tạo ra điện áp tia có dạng cố định theo chu kỳ do nhịp đồng bộ của UĐB. Khâu so sánh SS xác định điểm cân bằng của 2 điện áp UT và Uđk để phát động khấu tạo xung TX. Hệ đồng bộ gồm 4 khâu: 1. Khâu đồng bộ 3. Khâu so sánh 2. Khâu tạo xung 4. Khuếch đại công suất
1. Biến áp đồng pha 6. Khâu khuếch đại 2. Xung tạo răng cưa 7. Máy phát xung chùm 3. Khâu so sánh 8. Máy biến áp xung 4. Khâu phản hồi B1: Khâu đồng bộ (biến áp đồng pha): Khâu này tạo ra một điện áp có góc lệch pha cố định với điện áp đặt lên van lực ngoài ra. Chuyển đổi điện áp lực thường có giá trị cao sang giá trị phù hợp với mạch điều khiển thường là mạch điện áp thấp. Cách ly hoàn toàn về điện giữa mạch điều khiển với mạch lực đảm bảo an toàn cho người và linh kiện điều khiển. Đồ án dùng sơ đồ chỉnh lưu 3 pha nên sẽ có khâu đồng bộ là biến áp 3 pha. B2: Khâu tạo xung: (Tạo điện áp tựa). Hiện nay sử dụng 2 loại điện áp tựa là dòng hình sim và dạng răng cưa. Nhược điểm của điện áp tựa dạng hình sim là bị phụ thuộc vào điện áp nguồn xoay chiều cả về biên độ và tần số nên ít được dùng trong thực tế. Có nhiều phương pháp tạo hàm răng cưa, tuy nhiên hiện nay sử dụng 2 phương pháp chính là: - Dùng Tranzistor và tụ điện (hình I) - Dùng khuếch đại thuật toán và tụ điện (hìnhII).
Chọn phương án II sử dụng khuyếch đại thuật toán. B3. Khâu so sánh: khâu so sánh có chức năng so sánh điện áp điều khiển với điện áp tự để xác định thời gian phát xung điều khiển. Đây là khâu xác định góc điều khiển (. Khâu so sánh có thể xác định bằng các phần tử như: khuyếch đại từ Tranzistor hay khuếch đại thuật toán OA. Phổ biến và sử dụng nhiều nhất là các OA vì cho phép bộ đảm bảo chính xác cao nhất, giá thành hạ, không cần chính đinh phức tạp.
B4: Khuếch đại công suất: khuếch đại xung có nhiệm vụ tăng công suất xung do khâu tạo dạng xung hình thành đủ mạnh để mở van lực. Có thể lựa chọn các phương án: - Khuếch đại xung ghép trực tiếp:
Hình I - Khuếch đại xung ghép qua phần tử quang:
Hình 2. Bộ khuếch đại xung có độ rộng tuỳ ý (kiểu sơ đồ Darlington)
Chọn phương án III (hình III) vì dễ dàng cách ly mạch lực và mạch điều khiển. Bộ khuyếch đại xung thực hiện khuếch đại Darlington, nối tải qua máy biến áp xung thực hiện theo sơ đồ này đáp ứng một cách tin cậy các yêu cầu của bộ khuếch đại xung. Biến áp xung thực hiện cách ly điện áp cao giữa mạch động lục ( mạch điều khiển. Phần II: Sơ đồ cấu trúc, nguyên lý mạch thiết kế và thuyết minh sự hoạt động sơ đồ với đồ thị minh hoạ. A. Mạch lực: theo phân tích ở phần II chọn sơ đồ mạch lực là sơ đồ chỉnh lưu điều khiển 6 pha có cuộn kháng cân bằng. Sơ đồ mạch điện:
Trong sơ đồ gồm có: Máy biến áp để tạo ra cấp điện áp U( = 24 V theo yêu cầu và cách ly mạch nguồn mạ với nguồn điện xoay chiều tần số công nghiệp. Lcb: Cuộn kháng cân bằng để cân bằng điện áp giữa 2 bộ chỉnh lưu. L: Cuộn cảm để giảm các sóng bậc cao, san bằng điện áp tải. AT: aptomat để đóng cắt máy biến áp và bảo vệ chống quá tải, chống ngắn mạch máy biến áp. Rs: điện trở sun để lấy tín hiệu phản hồi. Chọn Rs chủng loại 1000A; 60mV. Ta có: Iđmax = 1000A Udmax = 24V Vậy: Pd = Idmax. Udmax = 1000 . 24 = 24000 (W) = 24 (kW) Sbamax = 1,26. Pd = 1,26 . 24 = 30,24 (kW) = 30240 (W) - Đồ thị minh hoạ:
Sơ đồ chỉnh lưu 6 pha có cuộn kháng cân bằng. Máy biến áp có 2 cuộn dây thứ cấp tạo thành hệ thống nguồn đối xứng. 6 pha: a, b, c,
. Hai nhóm van đấu theo sơ đồ hình tia 3 pha và làm việc độc lập nhờ điện cảm cân bằng Lcb. Sơ đồ này chịu được dòng tải lớn. Điện áp ra tương đối bằng phẳng. Hệ số đập mạch của điện áp chỉnh lưu khá bé. Kđm = 0,037. Có thể không sử dụng bộ lọc một chiều (do số liệu cho trước đồ án không đề cập tới Kđm yêu cầu). Ud = 1,17. c/2 IV =
Bảo vệ van bằng cách mắc mạch RC song song với van và đặt càng gần van càng tốt.
B. Mạch điều khiển: B1. Khâu đồng pha.

Để điều chỉnh 6 Thyzistor mở góc ( thường cần đến hệ điện áp 6 pha làm điện áp đồng bộ. Góc ( được tính từ giao điểm các điện áp nguôi nối. Vì vậy, hệ điện áp đồng bộ phải vượt trước hệ điện áp nguồn nuôi 1 góc 600. Để đáp ứng yêu cầu này ta phải sử dụng 1 máy biến áp 3 pha trong đó sơ cấp đấu hình sao lấy điện từ thứ cấp của máy biến áp lực. Thứ cấp có 6 cuộn dây tải, mỗi phụ có 2 điện áp ngược pha nhau.
Ur1, Ur3 Ur3 là điện áp đồng bộ của pha a, b, c. Ur2, Ur4,Ur6 là điện áp đồng bộ của pha
Dùng chỉnh lưu 1 pha 2 nửa chu kỳ có điểm trung tính (D1, D2) để tạo ra điện áp chỉnh lưu U(1). Điện áp (U1) được so sánh với U0 để tạo ra các tín hiệu tương ứng với thời điểm mà điện áp nguồn qua điểm O, U0 càng nhỏ thì xung U(() càng hẹp phạm vi điều chỉnh càng lớn. B2. Khâu tín hiệu răng cưa:

Sau khi chỉnh lưu có điểm giữa nên điệp áp tại A thu được là 2 nửa chu kỳ dương qua 2 bộ so sánh U1A có 2 vào rất lớn nên dòng đi vào rất nhỏ. Để điot dễ thông và tránh quá áp của MBA nên nối R1 từ A về đất. U1B làm nhiệm vụ tích phân điện áp tại B tạo ra điện áp ra có dạng xung tam giác. - giai đoạn tu nạp: Đ3 thông -giai đoạn tu phóng: Đ3 khoá Nguyên lý làm việc: khi điện áp của U1A: UB < 0 thì điốt dẫnUB = Ubh. Đặc điểm của khuếch đại thuật tán OA là điện thế giữa 2 cửa (+) và (-) của nó bằng nhau. Điện thế điểm (+) của U1B bằng OV do điểm (+) nối đất. Vậy điện áp tụ C1 bằng điện áp ra U1B. UC! = UV1B Điện áp trên điện trở R3 là điện áp ra của OA1 (bở qua sụt áp trên Đ3) UR3 = UB Với R3 > iR4 nên có thể coi iR4 ( 0. Vậy dòng qua tụ iC1 bằng dòng qua điện trở R3 là iR3. Vì dòng vào cửa 0 của OA = 0 (do tổng trở OA vô cùng lớn). Nên: UC = Uc1 =
Như vậy điện áp trên tụ C1 cũng như đầu ra tăng tuyến tính. Khi điện áp này đến trị số ngưỡng của D( thì nó thông và giữ điện áp ở vị trí này. Nếu không có Đ2 thì điện áp tăng tới trị số + Ubh). Khi điện áp UB > 0 (OA1 bão hoà dương thì Ub =+Ubh). Đ3 khoá nền dòng qua R2 = 0. Trụ C1 phóng điện Uc = Uc1 = UOA -
Uc = UOA -
Do đó, điện áp tiêu thụ cũng như điện áp ra Uc giảm xuống tuyến tính. Khi điện áp giảm đến O rồi âm thì DZ dẫn theo chiều thuận giữ cho điện áp ( OV. Mạch trở lại trạng thái ban đầu. B3: Khâu so sánh:
So sánh kiểm 2 cửa: Ura = K0. (
) = K0. (Ut - Uđk) Nếu: Uđk > Ut thì Ura = - Ubh Uđk < Ut thì Ura = Ubh - Lưu ý: Các điện áp đưa vào phải dung dấu (+ hoặc - ) mới có hiệ tượng thay đổi trạng thái đầu ra. Độ chênh lệch tối đa giữa 2 cửa trong khi làm việc không được vượt quá giới hạn cho phép củ loại OA đã chọn. B4. Khâu tạo tín hiệu điều khiển (khâu phản hồi):
Giả sử dòng tải It giảm thì tín hiệu lấy và OA4 giảm làm tín hiệu ra của OA4 giảm và tín hiệu này được so sánh với điện áp đặt trên RV3 qua OA3 làm tín hiệu ra tại H bớt âm hơn qua OA6 tín hiệu điều khiển giảm, điều khiển mở Tranzistor với góc ( lớn hơn để tăng dòng phải đến giá trị định mức. Khi dòng tải It tăng làm tín hiệu điều khiển tại G tăng qua OA3, OA6 làm tín hiệu điều khiển tăng, tín hiệu này điều khiển mở Thyzistor với góc ( nhỏ hơn để giảm dòng tải đến giá trị ổn định. Nhờ nó phản hổi mà dòng tải giữ được ổn định. Giữa điện áp điều khiển và góc ( có quan hệ sau: ( =
UC: điện áp điều khiển. UC = 0 thì ( = 0 UC 0 B5: Khâu bảo vệ ngắn mạch:
Điều chỉnh RV4 sao cho khi làm việc bình thường U(+) < U(-). ở chế độ làm việc bình thường U(+) - U(-) <0. Nên Ura = - Ubh điốt Đ(0 khoá làm cuộn dây RI không có điện và các tiếp điểm RI