Đồ án Nghiên cứu và ứng dụng điện tử công suất điều chỉnh tốc độ động cơ điện không đồng bộ

NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Hưng yên, ngày … tháng … năm 2007 Giáo viên hướng dẫn Th.s. Đoàn Văn Điện NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Hưng yên, ngày … tháng … năm 2007 Giáo viên phản biện MỤC LỤC  Trang   Lời nói đầu  5   Lời cảm ơn  7   Chơng I: Các linh kiện điện tử công suất cơ bản  9   I.1. Điốt công suất  9   I.1.1. Mặt ghép P-N  10   I.1.2. Sự phân cực của mặt ghép P-N  11   I.1.3. Cấu trúc và kí hiệu của điốt công suất và nhiệt độ mặt ghép  12   I.1.4. Đặc tính vôn- ampe  12   I.1.5. Biểu thức giải tích của đặc tính V-A  13   I.1.6. Quá trình chuyển trạng thái  14   I. 2.Tranzito công suất  16   I.2.1. Transitor lỡng cực  16   I.2.2. Tranzito MOS công suất  21   I. 3. Tiristo  23   I.3.1. Cấu trúc và kí hiệu  23   I.3.2. Nguyên lý làm việc  24   I.3.3. Điện dung của tụ điện chuyển mạch  27   I.3.4. Đặc tính vôn- ampe của tiristo  29   I.3.5. Những điều cần lu ý  29   I.3.6. Tiristo đợc khoá bằng cực điều khiển GTO  31   I.4. Triac (Triode Alternative Current)  34   I.4.1. Cấu trúc và ký hiệu  35   I.4.2. Nguyên lý làm việc của triac  35   I.4.3. Ứng dụng  36   Chơng II: Các phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ  37   II.1. Giới thiệu chung về động cơ KĐB  37   II.1.1. Cấu Tạo  37   II.1.2. Đặc Điểm Của Động Cơ Không Đồng Bộ  38   II.1.3. Nguyên lý làm việc của động cơ KĐB  38   II.1.4. Ưu nhợc điểm của động cơ KĐB  41   II.2. Các phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB  41   II.2.1 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ mạch rôto  41   II.2.2. Điều chỉnh tốc độ bằng cuộn kháng bão hoà  44   II.2.2.1. Khái niệm về cuộn kháng bão hoà  44   II.2.2.2. Phơng trình và dạng đặc tính cơ  46   II.2.2.3. Hệ thống Cuộn kháng bão hòa -Động cơ dùng khâu phản hồi âm tốc độ  47   II.2.2.4. Hệ thống Cuộn kháng bão hoà - Động cơ dùng khâu phản hồi dương dòng điện và âm điện áp  49   II.2.3. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi số đôi cực  52   II.2.4. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ    bằng cách thay đổi điện áp phần ứng  55   II.2.4.1. Nguyên lý điều chỉnh.  55   II.2.5. Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng cách thay đổi tần số nguồn  58   II.2.5.1. Nguyên lý và quy luật điều chỉnh khi thay đổi tần số  58   II.2.6. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ    bằng phơng pháp nối tầng  62   II.2.6.1. Phơng pháp nối tầng dùng hệ thống van máy điện  62   Chơng III: Các hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ dùng điện tử công suất  64   III.1 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt lên cuộn dây stator  64   III.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng bộ biến tần điện tử công suất  66   III.2.1 Bộ biến tần trực tiếp dùng Tiristo  66   III.2.2. Bộ biến tần dùng tiristo có khâu trung gian một chiều  68   III.3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi xung điện trở rôto dây quấn.  70   III.4 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng nối tầng dùng điện tử công suất  74   Chơng IV :Tính toán thiết kế mạch điều áp xoay chiều ba pha cho tải động cơ  77   IV.1 Giới thiệu chung về mạch điều áp xoay chiều ba pha  77   IV.1.1 Trờng hợp tải thuần trở, đấu Y  77   IV.1.2 Trờng hợp tải R + L ba pha, đấu kiểu Y  79   IV.1.3 Trờng hợp tải R + L ba pha, đấu kiểu
 83   IV.2 Tính toán thiết kế mạch động lực  85   IV.2.1 Lựa chọn sơ đồ động lực  85   IV.2.2 Tính toán mạch động lực  88   IV.2.2.1 Sơ đồ mạch động lực  88   IV.2.2.2 Tính chọn van bán dẫn  89   IV.2.2.3 Bảo vệ các linh kiện bán dẫn  90   IV.3 Tính toán thiết kế mạch điều khiển  95   IV.3.1. Nguyên lý điều khiển theo nguyên tắc thẳng đứng tuyến tính  96   IV.3.2. Sơ đồ khối mạch điều khiển  97   IV.3.3. Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển  99   IV.3.3.1. Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển  99   IV.3.3.2 Tính toán chế tạo và lựa chọn các phần tử theo nội dung đề tài  101   Kết luận & kiến nghị  115   Phụ lục  116   LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay động cơ không đồng bộ ( ĐKB ) được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, trong khai thác hầm mỏ và cả trong nông nghiệp và trong đời sống sinh hoạt hàng ngày. Trong công nghiệp thường dùng ĐKB làm nguồn động lực cho các máy cán thép loại vừa và nhỏ, cho các máy công cụ như tiện, phay, bào, khoan.. ở các nhà máy cơ khí, cho các máy sản xuất ở các Xí nghiệp công nghiệp nhẹ. Trong khai thác hầm mỏ thì ĐKB được dùng các quạt gió, máy tời hoặc kéo các băng tải... Trong nông nghiệp thì ĐKB được ứng dụng làm máy bơm công suất vừa và lớn. Khi nền sản xuất công nghiệp phát triển thì phạm vi ứng dụng của ĐKB ngày càng rộng rãi. Vì đâu mà động cơ không đồng bộ có được một vị thế quan trọng như vậy ? Câu trả lời chính là đây, về mặt cấu tạo thì ĐKB có kết cấu rất đơn giản ( nhất là động cơ roto lồng sóc) do không cần có chổi than và vành góp như động cơ điện 1 chiều. Chính vì vậy mà ĐKB rất dễ chế tạo, làm việc chắc chắn do không có sự xuất hiện tia lửa điện giữa chổi than và các phiến góp như ở trong động cơ điện một chiều. Động cơ không đồng bộ có hiệu suất cao, giá thành hạ, mặt khác nó có thể sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha mà không cần bộ biến đổi kèm theo. Nhưng có một nhược điểm là động cơ KĐB khó điều chỉnh hơn nhiều so với động cơ một chiều. Cùng với sự ra đời và phát triển nhanh chóng của ngành Điện tử công suất, việc điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB trở nên dễ dàng, linh động hơn và ngày càng được ứng dụng phổ biến. Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học SPKT Hưng Yên, được học tập và tiếp xúc nhiều với môn Điện tử công suất và ứng dụng của nó trong các lĩnh vực trong hệ thống sản xuất hiện đại. Cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Đoàn Văn Điện chúng em đã nghiên cứu và thực hiện đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu và ứng dụng điện tử công suất điều chỉnh tốc độ động cơ điện KĐB ”. Với đề tài được giao, chúng em đã nêu ra được các thiết bị Điện tử công suất liên quan và các phương pháp truyền động điều chỉnh động cơ KĐB, đặc biệt đi sâu vào tính toán thiết kế phục vụ cho việc hoàn thiện sản phẩm. Tuy nhiên thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót khi thực hiện bản đồ án. Vì vậy chúng em rất mong sẽ nhận được nhiều ý kiến đánh giá, góp ý của thầy cô giáo, cùng bạn bè để đề tài được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Hưng Yên, ngày 20 tháng 08 năm 2007 Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Đắc Tuân Đặng Văn Tuấn LỜI CẢM ƠN Sau khi nhận đề tài đồ án tốt nghiệp : “ Nghiên cứu và ứng dụng điện tử công suất điều chỉnh tốc độ động cơ điện KĐB “ chúng em đã tiến hành nghiên cứu và hoàn thiện nội dung đề tài được giao. Trong quá trình thực hiện đề tài đặc biệt là phần hoàn thiện sản phẩm chúng em đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo rất nhiệt tình của thầy giáo Th.s Đoàn Văn Điện, cùng các thầy cô giáo trong khoa Điện - Điện tử, các bạn sinh viên lớp ĐK1 đã giúp đỡ chúng em hoàn thiện đề tài đồ án. Chúng em xin chân thành cám ơn! Nhóm sinh viên thực hiện CHƯƠNG I CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CƠ BẢN Các phần tử bán dẫn công suất được sử dụng trong sơ đồ các bộ biến đổi như các khoá điện tử, gọi là các van bán dẫn; khi mở dẫn dòng thì nối tải vào nguồn, khi khoá thì ngắt tải ra khỏi nguồn, không cho dòng điện chạy qua. Khác với các phần tử có tiếp điểm, khi các van bán dẫn thực hiện đóng cắt dòng điện không gây nên tia lửa điện, không bị mài mòn theo thời gian. Tuy có thể đóng cắt các dòng điện lớn nhưng các van bán dẫn lại được điều khiển điều khiển bởi các tín hiệu công suất nhỏ, tạo bởi các mạch điện tử công suất nhỏ. Quy luật nối tải vào nguồn phụ thuộc vào sơ đồ bộ biến đổi phụ thuộc trước hết vào tổn thất trên các van bán dẫn, trong quá trình làm việc tổn thất này bằng tích của dòng điện chạy qua van với điện áp rơi trên van. Công nghệ chế tạo các phần tử bán dẫn ngày nay đã đạt được những bước tiến bộ vượt bậc, với việc cho ra đời những phần tử kích thước ngày càng nhỏ gọn, khả năng đóng cắt dòng điện và chịu điện áp cao và ngày càng lớn với tổn hao công suất giảm đáng kể, ngày càng đáp ứng những yêu cầu phức tạp của các quy luật biến đổi năng lượng trong các bộ biến đổi. Sự phát triển của các phần tử bán dẫn có vai trò quyết định cho sự phát triển của Điện tử công suất, góp phần tạo ra nhiều chủng loại bộ biến đổi với những ứng dụng ngày càng rộng rãi trong công nghiệp và trong cuộc sống. Hiểu rõ nguyên lý hoạt động và các đặc tính cơ bản của các phần tử bán dẫn là điều vô cùng quan trọng để có thể sử dụng đúng và phát huy hết hiệu quả của các phần tử bán dẫn trong các ứng dụng cụ thể. Tính năng kỹ thuật chủ yếu của các phần tử bán dẫn công suất thể hiện qua khả năng đóng cắt dòng điện, khả năng chịu điện áp và các đặc tính liên quan đến quá trình đóng cắt cũng như vấn đề điều khiển chúng. Trước hết ta cần thấy rằng các phần tử bán dẫn công suất đều có những đặc tính cơ bản chung, đó là: Các van bán dẫn chỉ làm việc trong chế độ khoá, khi mở cho dòng chạy qua thì có điện trở tương đương rất nhỏ, khi khoá không cho dòng chạy qua thì có điện trở tương đương rất lớn. Nhờ đó tổn hao công suất trong quá trình làm việc bằng tích của dòng điện chạy qua với điện áp rơi trên phần tử sẽ có giá trị rất nhỏ. Các van bán dẫn chỉ dẫn dòng theo một chiều khi phần tử được đặt dưới điện áp phân cực ngược, dòng qua phần tử chỉ có giá trị rất nhỏ, cỡ mA, gọi là dòng rò. Về khả năng điều khiển, các van bán dẫn được phân loại thành: Van không điều khiển, như điốt Van có điều khiển, trong đó lại phân ra: Điều khiển không hoàn toàn, như tiritsto, triac Điều khiển hoàn toàn, như bipolar tranzito, MOSFET, IGBT, GTO I.1. ĐIỐT CÔNG SUẤT Điốt do hai lớp vật liệu bán dẫn P-N ghép lại thành. Điện tích mặt ghép có khi đạt tới hàng chục cm2, với mật độ dòng điện 10 A/mm2. Khi điốt cho dòng định mức chạy qua, điện áp rơi trên điốt vào khoảng 1-2 V. Những năm gần đây người ta chế tạo được điốt chịu dòng lớn và điện áp ngược lớn. Ví dụ: BB2-1250; 1250A, 800V. BYT-30/1000;30A,1000V… I.1.1. Mặt ghép P-N Mặt ghép P-N(hình 1.1) là cơ sở của điện tử học hiện đại. Gọi P là vật liệu bán dẫn, dẫn điện theo lỗ; gọi N là vật liệu bán dẫn, dẫn điện theo điện tử. Đem vật liệu P hàn vào vật liệu N, ta có mặt ghép P-N là nơi xảy ra những hiện tượng cực kỳ quan trọng. Các lỗ của vùng P tràn sang vùng N là nơi có ít lỗ. Các điện tử của vùng N chạy sang vùng P là nơi có ít điện tử. Đấy là hiện tượng khuếch tán, kết quả là miền – h < x < 0 nghèo đi về điện tích dương và giầu lên về điện tích âm. Người ta nói trong miền này xuất hiện một điện tích không gian âm. Miền 0 < x < h mất điện tích âm và được điện tích dương, vậy trong miền này xuất hiện một điện - tích - không - gian dương. Ta gọi P là mật độ lỗ, N là mật độ điện tử, vùng – h < x < h là vùng chuyển tiếp. Trong vùng chuyển tiếp, rộng khoảng 0,01- 0,1
, P và N đều nhỏ, do đó vùng chuyển tiếp dẫn điện kém. Người ta nói nó mất các điện tích cơ động và trở thành vùng cách điện. Trong vùng chuyển tiếp hình thành một điện-trường-nội-tại kí hiệu là Ei, có nhiều từ vùng N hướng về vùng P. Người ta cũng còn gọi điện trường nội tại này là barie điện thế, (khoảng 0,6 đến 0,7 V đối với vật liệu Si) Điện trường nội tại Ei ngăn cản sự di động của các điện tích đa số (điện tử của vùng N và lỗ của vùng P) và làm dễ dàng cho sự di động của các điện tích thiểu số (điện tử của vùng P và lỗ của vùng N). sự di chuyển của các điện tích thiểu số hình thành dòng điện ngược, còn lại gọi là dòng điện rò.
Hình 1.1: Mặt ghép P-N Mặt ghép P-N và sự Hình thành vùng chuyển tiếp Sự phân cực thuận. c. sự phân cực ngược I.1.2. Sự phân cực của mặt ghép P-N Phân cực thuận. Khi thiết bị bán dẫn, gồm hai mẫu P và N, được đặt dưới điện áp nguồn có tính cực như trên hình 1.1b, chiều của điện trường ngoài E ngược với chiều của điện- trường- nội – tại Ei, (thông thường E > Ei ) thì dòng điện i chảy rất dễ dàng trong mạch. Trong trường hợp này, điện trường tổng có chiều của điện trường ngoài. Điện trường tổng hợp làm dễ dàng cho sự di chuyển của điện tích đa số. Các điện tử tái chiếm vùng chuyển tiếp, khiến nó trở thành dẫn điện. Người ta nói mặt ghép P-N được phân cực thuận (hình 1.1b). Vậy sự phân cực thuận hạ thấp barie điện thế. Phân cực ngược Điện trường ngoài E tác động cùng chiều với điện- trường- nội- tại Ei. Điện trường tổng hợp cản trở sự di chuyển của các điện tích đa số. Các điện tử của vùng N chạy thẳng về cực dương của nguồn E, khiến cho điện thế vùng N đã cao( so với vùng P) lại càng cao hơn. Vùng chuyển tiếp, cũng là vùng cách điện, lại càng rộng ra. Không có dòng điện nào chảy qua mặt ghép P-N (hình 1.1c). Người ta nói mặt ghép bị phân cực ngược. I.1.3. Cấu trúc và kí hiệu của điốt công suất và nhiệt độ mặt ghép Cấu trúc và kí hiệu của điốt công suất được thể hiện trên hình vẽ 1.2 /
Hình 1.2: Kí hiệu Cấu trúc và của điốt công suất Dòng điện chảy qua điốt làm điốt nóng nên, chủ yếu tại vùng chuyển tiếp. Đối với điôde loại Si, nhiệt độ mặt ghép Tj cho phép là 2000C. Vượt quá nhiệt độ này điôde có thể bị phá hỏng. Để làm mát điôde, người ta thường dùng cánh tản nhiệt được quạt mát với tốc độ gió 10m/s, hoặc cho nước hay dầu biến thế chảy qua cánh tản nhiệt với tốc độ lớn hay nhỏ tuỳ theo dòng điện. Ví dụ 4 l/ph nếu I =100A; 5l/ph nếu I =750A. I.1.4. Đặc tính vôn- ampe Đặc tính V- A của điốt gồm hai nhánh. Nhánh thuận 1 và nhánh ngược 2( như hình vẽ 1.3)
Hình 1.3: Đặc tính Vôn - Ampe Dưới điện áp U > 0, điốt được phân cực thuận, barie điện thế giảm suống gần bằng không. Khi U tăng, lúc đầu dòng tăng từ từ, sau khi U lớn hơn 0 khoảng 0,1V thì I tăng nhanh, đường đặc tính có dạng hàm mũ. Dưới điện áp U 0,1V, dòng điện ngược dừng lại ở giá trị vài chục mA; dòng điện này được kí hiệu là IS, do sự di chuyển của các điện tích thiểu số làm nên. Nếu cứ tiếp tục tăng
, các điện tích thiểu số di chuyển càng dễ dàng hơn, tốc độ di chuyển tỉ lệ thuận với điện trường tổng hợp, động năng W= 0,5.m.v2 của chúng tăng lên. Khi
là khi W = W0 (năng lượng giải thoát điện tử, bằng 1,1 eV đối với Si ) thì các điện tích thiểu số cao tốc này sẽ do va chạm, bẻ gãy được các liên kết nguyên tử của Si trong vùng chuyển tiếp, làm xuất hiện những điện tử tự do mới. Đến lượt những điện tử này chịu sự tác động của điện trường tổng hợp, lại bắn phá các nguyên tử Si, kết quả là một phản ứng dây chuyền làm cho dòng điện ngược tăng ào ạt(hiện tượng avalanche = kiểu tuyết lở, tiếng thuỵ sĩ). Dòng điện này sẽ phá hang điốt, vì vậy, để bảo vệ điốt, người ta chỉ cho chúng làm việc dưới điện áp U= (0,7
0,8)UZ. I.1.5. Biểu thức giải tích của đặc tính V-A. Đặc tính V-A của điốt được biểu diễn gần đúng bằng biểu thức: i = IS[ exp(
)- 1] trong đó: IS – dòng điện rò, khoảng một vài chục mA. e = 1,59.10-19 C; k = 1,38.10-23, hằng số Boltzmann; T= 2730 + t0 – nhiệt độ tuyệt đối, K; t0- nhiệt độ môi trường, 0C; u- điện áp đặt trên điốt,V I.1.6. Quá trình chuyển trạng thái Khi tác động lên điôt một điện áp xoay chiều, trong nửa chu kỳ dương của điện áp nguồn, điôt được phân cực thuận cho dòng chảy qua, ta nói điot ở chế độ bão hoà S. Trong nửa chu kỳ âm, diot bị phân cực ngược, trở thành vật cách điện, ta nói điốt ở chế độ khoá B. Từ chế độ S sang chế độ B Khi được đặt dưới điện áp dương, nhiều điện tử từ vùng N vượt qua mặt ghép sang vùng P để đến cực dương của nguồn. Nếu bỗng nhiên điốt bị đặt dưới điện áp âm, các điện tử đang có mặt ở vùng P phải quay về vùng N. Sự di động quay trở về này của các điện tử làm nên dòng điện ngược chảy qua điốt từ C tới A trong khoảng thời gian ngắn, nhưng cường độ lớn hơn nhiều so với dòng điện ngược bình thường. Cường độ dòng điện ngược này ban đầu lớn, sau suy giảm và sau khoảng thời gian được kí hiệu là toff, nó giảm xuống gần bằng không. Thời gian ton tính bằng
Từ chế độ B sang chế độ S Đang ở chế độ khoá, dòng điện ngược rất nhỏ, không đáng kể, nếu điốt bỗng nhiên bị đặt dưới điện áp thuận dòng I cũng không thể ngay tức khắc đạt giá trị U/R mà phải sau một khoảng thời gian được kí hiệu là ton để các điện tích đa số đồng loạt di động, ton tính bằng
I.1.7. Ứng dụng của điốt Dùng cho bộ chuyển mạch cho thiết bị chỉnh lưu - Chỉnh lưu hai nửa chu kỳ cho 1 pha ( hình a) V1 = Vmsin
V2 =- Vmsin
-Mạch chỉnh lưu ba pha ( hình b)
Hình 1.4: Sơ đồ khảo sát và đồ thị chuyển trạng thái của điốt V1 = Vm sin
V2 = Vm sin
V3 = Vm sin

Hình a) Hình b) - Mạch nhân đôi điện áp
- Mạch chỉnh lưu cầu
Dùng cho bảo vệ tranzito
I. 2.TRANZITO CÔNG SUẤT. I.2.1. Transitor lưỡng cực. Tranzito lưỡng cực( Tr )là thiết bị gồm ba lớp bán dẫn NPN, được dùng để đóng, cắt dòng điện một chiều có cường độ tương đối lớn. Hình 1.5 trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính Vôn-Ampe của transitor công suất loại NPN. Hệ số khuyếch đại dòng, ký hiệu là
. Điện áp
, Vce.sat = (1
)V. Công suất tổn thất trong Tr, khi làm việc với tải xác định, nhỏ hơn nhiều lần so với công suất tổn thất khi transitor chuyển trạng thái ( chuyển từ trạng thái cắt sang trạng thái đóng và ngược lại). Tích của công suất chuyển trạng thái Pc với thời gian chuyển trạng thái là tc là năng lượng tổn thất trong một lần chuyển trạng thái. Năng lượng tổn thất tỷ lệ thuận với tần số hoạt động của Tr. Cũng cần nhớ rằng, nhiệt độ bên trong của Tr không được vượt quá 2000 C.
Hình 1.5: Cấu trúc, ký hiệu và đặc tính Vôn – Ampe của Tranzito công suất Để giảm nhỏ năng lượng tổn thất do Tr chuyển trạng thái gây nên, người ta thường dùng các mạch “ trợ giúp”. Việc sử dụng các mạch trợ giúp được xem như bắt buộc khi Tr làm việc trong các điều kiện sau: f > 5 KHz hoặc Vceo
. Dưới đây sẽ xét sự chuyển trạng thái của Tr trong hai trường hợp: không có mạch trợ giúp và có mạch trợ giúp, với các giả thiết: tải L+R, có hằng số thời gian
- dòng ic tăng tuyến tính khi ib >0 và suy giảm tuyến tính khi ib<0. a. Trường hợp không có mạch trợ giúp, xem hình vẽ 1.6:
Hình 1.6: Chuyển trạng thái khi không có mạch trợ giúp a. Sơ đồ mạch; b. Biến thiên của ic, id và Vce trong một chu kì đóng cắt Quá trình đóng mạch (E=220V