Bài giảng Chương 1: Khái niệm cơ bản và các linh kiện bán dẫn công suất

Vài nét về lịch sử phát triển điện tử công suất và các ứng dụng, điện tử công suất và các lãnh vực liên quan ngày nay, Sơ đồ khối một hệ thống điện tử công suất,... là những nội dung chính trong bài giảng chương 1 "Khái niệm cơ bản và các linh kiện bán dẫn công suất". Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 1: Khái niệm cơ bản và các linh kiện bán dẫn công suất Chương 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN &CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT 1 Vài nét về lịch sử phát triển ĐTCS và các ứng dụng1901:PeterCooperHewittgiớithiệuchỉnhlưudùngđènhơithủyngân(mercuryarcrectifier)1926:Đènthyratronrađời1930:Chỉnhlưudùngđènhơithủyngâncôngsuất3MWđượclắpđặtchohệthốngtàuđiệnngầmNewYork(dùngđểđi ềukhiểnđộngcơDCcủaxeđiện)1931:HệthốngcycloconverterdùngđènhơithủyngânđượcứngdụngtronghệthốngtàuđiệntạiĐức1948:TransistorđượcphátminhtạiBellLabs1956:DiodecôngsuấtdùngbándẫnSilicrađời1958:GEgiớithiệuthyristor(SCR)thươngphẩmđầutiên1971:Kỹthuậtđiềukhiểnvectorđộngcơkhôngđồngbộ(lýthuyết)đượcgiớithiệu 2 Vài nét về lịch sử phát triển ĐTCS và các ứng dụng1975:Transistorluỡngcực(BJT)côngsuấtlớnđượcchết ạobởiTOSHIBA1980:GTOcôngsuấtlớnrađờitạiNhật1981:Cấuhìnhnghịchlưuđabậc(diodeclamped)rađời1983:IGBTrađời1983:Kỹthuậtđiềurộngxungvectorkhônggian(SpaceVectorPWM)rađời1986:Kỹthuậtđiềukhiểntrựctiếpmomen(DirectTorqueControl–DTC)độngcơkhôngđồngbộrađời1996:IGCTđượcgiớithiệulầnđầubởiABB 3 ĐTCS và các lãnh vực liên quan ngày nay CHỈNH LƯU HƠI THỦY NGÂN ĐÈN ĐIỆN TỬ KHUẾCH ĐẠI TỪ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT (POWER ELCTRONICS ) LINH KIỆN PHẦN MỀM BÁN DẪN VÀ PHẦN CỨNGCÔNG SUẤT CẤU TRÚC KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN KỸ THUẬT BỘ BIẾN ĐỔI GIẢI TÍCH VÀ MÔ PHỎNG 4 Sơ đồ khối một hệ thống ĐTCS Pin Pout Mạch động lực Tảiui Uo Tín hiệu điều khiển Tín hiệu hồi tiếp Mạch điều khiển Tín hiệu đặt 5 Sơ đồ khối một hệ thống ĐTCSNhiệmvụcủamộthệthốngđiệntửcôngsuất(ĐTCS)làkiểmsoátvàđiềukhiểndòngnănglượngđiệnbằngcáchcungcấpchotảiđiệnápvàdòngđiệndướidạngtốiưunhất.NgõvàocủahệthốngĐTCSthườnglàđiệnlướimộtphahoặc3pha,tầnsố50hoặc60Hz. Ngõra(điệnáp,tầnsố,dòngđiện,sốpha)thườngđượcthiếtkếđểphùhợpvớitải.Phầnmạchđộnglựcsửdụngcáclinhkiệnbándẫncôngsuất.Phầnmạchđiềukhiểnsửdụngkỹthuậtmạchtíchhợptuyếntính(linearintegratedcircuits)và/hoặcmạchxửlýsố(digitalsignalprocessor).Trongnhữngnămgầnđây,lãnhvựcđiệntửcôngsuấtđãcónhữngthànhtựulớnnhờvàosựpháttriểncủa: Kỹthuậtviđiềukhiển(microcontroller,digitalsignalprocessorDSP) Kỹthuậtbándẫncôngsuấtlớn(powersemiconductor) 6 Lãnh vực ứng dụng của ĐTCS1. Bộnguồnxungvàbộnguồnliêntục(UPS):Sựpháttriểncủakỹthuậtchếtạovimạch dẫnđếnsựphổbiếnrộngrãicủacácthiếtbịđiệntửnhưmáytính,thiếtbịthôngtinvà thiếtbịđiệntửdândụng,tấtcảđềucầncungcấpbằngnguồnmộtchiều(dc)ổnáphoặc trongnhiềuứngdụngcònđòihỏicấpnguồnliêntục.2. Bộbiếnđổinănglượng:ứngdụngtrong: Chiếusáng:cungcấpchođènhuỳnhquang(ballastđiệntử),hoặcđènLED. Điềukhiểntốcđộđộngcơ:thayđổilưulượnglưuchấtbằngcáchthayđổitốcđộ bơm/quạt,điềukhiểntốcđộhoặcvịtríchonhữngứngdụngcôngnghiệpnhằmtưđộng hoá,nângcaohiệusuấtvàsựlinhhoạttrongsảnxuất.3. Giaothôngvậntải:xeđiện,tàuđiện4. Gianhiệtcôngnghiệp:hànđiện,mạđiện,điệnphân,gianhiệtcaotần(tôicaotần,lòcảm ứng,v.v...)5. Hệthốngđiện(Utility):truyềntảiđiệnDCcaoáp(HVDC),cáchệthốngbùtĩnh (STATCOM–StaticCompensator),bộlọccôngsuất(ActivePowerFiler)dùngđểlọc sónghàitrênlướiđiện,cácứngdụngtronglãnhvựcnănglượngtáisinh(Renewable Energy)nhưcáchệthốngđiệngió(windelectricsystem)hoặcđiệnmặttrời(photovoltaic system) ...