Bài giảng Điện tử công suất 1: Chương 4.1 - PGS. TS. Phan Quốc Dũng

Chương 4 - Bộ biến đổi điện áp một chiều. Chương này trình bày những nội dung cụ thể sau: Bộ giảm áp, bộ tăng áp, bộ đảo dòng, bộ tổng quát, phương pháp điều khiển. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điện tử công suất 1: Chương 4.1 - PGS. TS. Phan Quốc Dũng CHÖÔNG 4BOÄ BIEÁN ÑOÅI ÑIEÄN AÙP MOÄT CHIEÀUBOÄ GIAÛM AÙPuS uV0 BOÄ GIAÛM AÙPChöùc naêng: Duøng ñeå ñieàu khieån ñieän aùp treân taûi z vôùi giaù trò trungbình ñieän aùp treân taûi Uz nhoû hôn ñieän aùp U cuûa nguoàn . BOÄ GIAÛM AÙPCaùc phöông phaùp ñieàu khieån khoùa S coù theå chia laøm ba loaïi: - Ñieàu khieån vôùi thôøi gian ñoùng khoùa khoâng ñoåi - Ñieàu khieån vôùi taàn soá ñoùng caét khoâng ñoåi - Ñieàu khieån theo doøng ñieän BOÄ GIAÛM AÙPGiaû thieát:- Nguoàn lyù töôûng- Traïng thaùi laøm vieäc xaùc laäp- Doøng taûi lieân tuïc- Taûi R, L, E vôùi E < U Thôøi gian ñoùng khoùa T1, thôøi gian ngaét khoùaT2, chu kyø ñoùng ngaétT = const BOÄ GIAÛM AÙPKhi S ñoùng treân taûi xuaát hieän ñieän aùp uz = U , doøng taûi iz = is taêngtheo haøm muõ ( thôøi gian ñoùng T1 )Sau khi S ngaét , doøng iz lieân tuïc . Do taùc duïng cuûa caûm khaùng L doøngtieáp tuïc ñi qua V0 vaø ta coù iz = iV0 . Doøng giaûm theo laøm muõ. Neáutrong thôøi gian bò ngaét doøng khoâng giaûm ñeán 0 thì doøng lieân tuïc . Aùptrong thôøi gian ngaét ( T2 ) baèng 0. BOÄ GIAÛM AÙPKhi S ñoùng : di Z R.i Z + L + E =U dtNghieäm : U − E   t − iZ =  − iZ (0)1 − e τ  + i Z (0 )  R    BOÄ GIAÛM AÙPKhi S ngaét : diZ R.iZ + L +E =0 dt t −T1Nghieäm :  E  −  iZ = − − iZ (T1 ) 1 − e τ  + iZ (T1 )  R   BOÄ GIAÛM AÙPTrò trung bình : T 1 1 T1 U z = ∫ Udt = U = zU T 0 TTrò trung bình doøng taûi : UZ − E IZ = R BOÄ GIAÛM AÙPÑieàu khieån doøng lieân tuïc: Uzi – E > 0Coâng suaát chæ coù theå truyeàn töø nguoàn → taûiKhi S ñoùng taûi thu naêng löôïng :+ 1 phaàn tieâu hao treân R+ 1 phaàn tích luõy vaøo L+ 1 phaàn E thuKhi S ngaét naêng löôïng do L giaûi phoùng :+ 1 phaàn tieâu hao treân R+ 1 phaàn do E thu BOÄ TAÊNG AÙP- Chöùc naêng: Duøng trong tröôøng hôïp caàn chuyeån naêng löôïng töønguoàn coù ñieän aùp thaáp sang nguoàn coù aùp cao (ví duï nhö haõm ñoäng cô1 chieàu baèng phöông phaùp traû naêng löôïng veà nguoàn )BOÄ TAÊNG AÙP BOÄ TAÊNG AÙPKhi S ñoùng- Khoâng xaûy ra hieän töôïng ngaén maïch cuûa nguoàn U ( nhôø V0 )- Uz = 0- iz = is taêng theo haøm muõ- Moät phaàn naêng löôïng do nguoàn UI giaûi phoùng seõ tieâu hao treânRMoät phaàn tích luyõ vaøo cuoän L BOÄ TAÊNG AÙPKhi S ngaét: Doøng lieân tuïc do taùc duïng cuûa L, iz = iv0- Naêng löôïng ñöôïc traû veà nguoàn qua diode V0- Doøng iz giaûm theo haøm muõ- Trong thôøi gian S bò ngaét doøng khoâng giaûm veà 0 thì iz lieân tuïc- Uz = U- Naêng löôïng sinh ra töø E vaø L , moät phaàn tieâu hao treân R phaàncoøn laïi traû veà nguoàn U BOÄ TAÊNG AÙPS ñoùng : diZ R.i Z + L =E dtNghieäm  E   − t  iZ =  − iZ (0) 1 − e τ  + iZ (0 )  R   BOÄ TAÊNG AÙPS ngaét : diZ R.i Z + L = E −U dtNghieäm t −T  E −U  − 1   + iZ (T1 ) iZ =  − iZ (T1 ) 1 − e τ   R   BOÄ TAÊNG AÙPTrò trung bình aùp taûi : U Z = U = (1 − z )U T2 TTrò trung bình doøng taûi: E − UZ RI Z + U Z = E ⇒ I Z = RBOÄ ÑAÛO DOØNG BOÄ ÑAÛO DOØNGCho pheùp doøng taûi ñaûo chieàu – laøm vieäc ñöôïc trong hai goùc¼ maët phaúng ñieän UzIz.Hai coâng taéc S1 vaø S2 ñöôïc kích theo quy taéc ñoái nghòch vaø tyûleä vôùi tyû soá ñoùng z.Trò trung bình aùp taûi : U Z = z.UDoøng taûi luoân lieân tuïc coù trò trung bình döông hoaëc aâm : UZ − E IZ = RBOÄ ÑAÛO AÙP ...