Bài giảng Điện tử công suất 1: Chương 4.2 - PGS. TS. Phan Quốc Dũng

Chương này cung cấp kiến thức về bộ nguồn một chiều chế độ xung cách ly. Nội dung chương này gồm có: Bộ biến đổi DC/DC dạng flyback, bộ biến đổi DC/DC dạng forward, bộ biến đổi DC/DC dạng push-pull, bộ biến đổi DC/DC dạng full-bridge, bộ biến đổi DC/DC đa ngõ ra, bộ biến đổi DC/DC.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điện tử công suất 1: Chương 4.2 - PGS. TS. Phan Quốc Dũng CHÖÔNG 2BOÄ NGUOÀN MOÄT CHIEÀUCHEÁ ÑOÄ XUNG CAÙCH LYBỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACK Sơ đồ nguyên lý bộ Flyback BỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACKCác giả thiết :- Điện dung tụ C đủ lớn => điện áp Vo = const- Mạch ở xác lập, các đại lượng áp và dòng tuần hòan- Tỳ số đóng là D (chu kỳ đóng cắt khóa : T)- Các linh kiện khóa và diode lý tưởng BỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACKNguyên lý vận hành:- S đóng : năng lượng tích lũy vào Lm- S ngắt : năng lượng chuyển cho tải BỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACKKhóa S đóng diLmv1 = Vs = Lm dtdiLm ∆iLm ∆iLm Vs = = = dt ∆t DT Lm Các phương trình áp và dòng :Do đó : N  N  v2 = v1  2  = Vs  2  Vs DT  N1   N1 ∆iLm ( ON ) = Lm  N2  vD = −V0 − Vs   ≤ 0  N1  i2 = 0 i1 = 0 BỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACKKhóa S ngắt => D đóngv2 = −V0 N1 N1v1 = v2 = −V0 N2 N2 diLm N1Lm = v1 = −V0 dt N2diLm ∆iLm ∆iLm V0 N1 = = =− dt ∆t (1 − D)T Lm N 2 Do đó : − V0 (1 − D )T N1 ∆iLm ( OFF ) = ⋅ Lm N2 BỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACKKhóa S ngắtCác phương trình áp và dòng khác:  N1   N1  iD = −i1     = iLm    N2   N2   N1  vSw = Vs − v1 = Vs + V0    N2  V0 iR = R  N1  V0 iC = iD − iR = iLm   −  N2  R BỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACKQuan hệ áp tải và áp nguồnDo mạch ở xác lập và biến thiên dòngqua Lm bằng 0: ∆iLm (ON ) + ∆iLm (OFF ) = 0 D N2 ⇒ V0 = Vs 1 − D N1 BỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACKGiản đồ áp và dòng cơ bản : BỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACKPhân tích dòng qua Lm : Tính dòng trung bình qua Lm Ps = Po V02 Vs I s = R I Lm DT Is = = I Lm D T V02 ⇒ Vs I Lm D = R V02 ⇒ I Lm = Vs DR BỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACKPhân tích dòng qua Lm : Điều kiện dòng qua Lm liên tục : (1− D) 2 R  N1  2 Lm min =   2f  N2  BỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FLYBACKBài tập : Cho bộ flyback Vs = 24V N1/N2 = 3 Lm = 500µH R = 5Ω C = 200µF f = 40kHz V0 = 5V Hãy xác định : 1. Tỷ số đóng 2. Các giá trị dòng iLm : max, min 3. Độ nhấp nhô áp tụBỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FORWARD Sơ đồ nguyên lý bộ ForwardBỘ Bi BiẾẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG FORWARD Mô tả Biến áp cách ly có 3 cuộn dây : - Cuộn 1 và 2 truyền năng lượng cho tải khi khóa S đóng - Cuộn 3 cung cấp đường dẫn cho dòng từ hóa khi S ngắt và giảm dòng ...