Bài giảng Chương 4: Bộ biến đổi điện áp một chiều - Phần 2

Phần 2 "Bộ nguồn kiểu đóng ngắt" thuộc bài giảng chương 4 Bộ biến đổi điện áp một chiều giới thiệu đến các bạn những nội dung về bộ nguồn kiểu đóng ngắt, bộ nguồn kiểu tăng, giảm áp, bộ nguồn Cúk. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài giảng để nắm bắt nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 4: Bộ biến đổi điện áp một chiều - Phần 2 Chương 4 BỘ BIẾN ĐỔIĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1 Chương 4 Phần 2Bộ nguồn kiểu đóng ngắt 2 Bộ nguồn kiểu đóng ngắtCácbônguồnkiểuđóngngắt(SwitchingModePowerSupply)hiệnđượcsửdụngrộngrãidocóhiệusuấtcaohơnvàkíchthướcnhỏhơnsovớibộnguồnmộtchiểukiểutuyếntính(LinearModePowerSupplies)cùngcôngsuất.Đólàvìcáckhoábándẫntrongnguồnmộtchiềukiểuđóngngắtchỉhoạtđộngởchếđộdẫnhoặctắtnêncótổnhaothấp.Ngoàira,dohoạtđộngởtầnsốcao,cácphầntửlọctrongnguồnmộtchiềukiểuđóngngắtnhưcuộncảmvàtụđiệncũngcókíchthướcgiảmđiđángkểsovớiphầntửtươngtựtrongnguồnmộtchiềutuyếntính.Phầnnàysẽkhảosátcáccấuhìnhcácbộbiếnđổicơbảnứngdụnglàmnguồnmộtchiềukiểuđóngngắt(khôngcáchly) Bộnguồnkiểugiảmáp(Buckconverter) Bộnguồnkiểutăngáp(Boostconverter) Bộnguồnkiểutăng/giảmáp(Buck/Boostconverter) 3 BộnguồnCuk Bộ nguồn kiểu giảm áp id Mạch lọc thông thấp (Low-pass filter) (a): Sơ đồ nguyên lý bộ nguồn kiểu giảm áp iL ioUd R uoi uL uo = Uo (Tải) Ud UoUo (b): Dạng sóng ngõ ra và phổ tần của uoi Ufs Phổtầncủau oi U2fs U3fs 4 Bộ nguồn kiểu giảm áp uL (Ud - Uo ) A B (- Uo ) i Lmax iLmin uL uLUd Uo Ud Uo a. Khóa bán dẫn đóng b. Khóa bán dẫn ngắt 5 Dạng áp và dòng qua L trong một chu kỳ đóng cắt Bộ nguồn kiểu giảm áp Quan hệ giữa dòng/áp ngõ ra và ngõ vàoGiảthiếtLđủlớnđểmạchhoạtđộngởchếđộdòngliêntục(nghĩalàdòngquaLliêntục)vàtụlọcCđủlớnđểáprauolàphẳng( uo U o ).LưuýlàđiệnáptrungbìnhtrênLtrongmộtchukỳbằngzeronêndiêntíchphầnA=diệntíchphầnB,suyra:(U d U o )ton U o (Ts ton ) Hay:Uo ton Ud TsBỏquatổnhaotrêncácphầntửmạch,côngsuấtngõvào Pd U d I d sẽbằngcôngsuấtngõra Po U o I o .Từđósuyra: Io Ud Ts 1 Id Uo ton 6 Bộ nguồn kiểu giảm áp Quan hệ giữa L và fs để mạch ở chế độ dòng liên tụcGiảthiếtmạchởchếđộdòngliêntục,gọi I L I L max I L min làđộbiếnthiêndòngquaL. di uLLưuý: L ,tacó: dt LdiL iL iL (U d U o ) dt t Ts LDođó: Ud Uo Uo iL Ts (1 )Ts L LDòngtrungbìnhquaL=dòngtrungbìnhquatảiR,nghĩalà: UoI L Io R 7 Bộ nguồn kiểu giảm áp Quan hệ giữa L và fs để mạch ở chế độ dòng liên tụcVậy: iL 1 (1 )I L max I L Uo 2 R 2 Lf s iL 1 (1 )I L min I L Uo 2 R 2 Lf sỞtrạngtháibiênliêntục, I L min 0 ,từđótacóthểsuyraquanhệcủaLvàfsđểmạchluônởchếđộdòngliêntụcvớitảichotrước: (1 ) R( Lf s ) min 2 8Bộ nguồn kiểu giảm áp Dợn sóng điện áp ngõ ra và chọn tụ lọc CuL (Ud - U o) (- Uo )iL ΔI L / 2 ΔQuo ΔUo Uo Dợn sóng điện áp trên tụ C tương ứng với dòng qua L 9 Bộ nguồn kiểu giảm áp Dợn sóng điện áp ngõ ra và chọn tụ lọc CGiảthiếtlàtoànbộthànhphầnxoaychiều(dợnsóng)trongdòng iL chạyquatụC,cònthànhphầntrungbìnhcủadòng iL (nghĩalàthànhphầnIL,vàcũnglàdòng I o )chạyquatải.Nhưvậy,dòngquatụsẽlà:iC iL I o iL I L Tacó:Q Cuo Q C Uo Q Uo CLượngđiệntíchnạp Q cóthểtínhratừhình ...