Cân bằng nguồn Xung - Switching mắc song song

Bài toán trình bày phương pháp cân bằng dòng cho nguồn switching mắc song song để đảm bảo các khối nguồn cơ sở có dòng điện đầu ra giống nhau. Bài báo đưa ra ví dụ cân bằng nguồn switching trên cơ sở kỹ thuật số sử dụng công nghệ FPGA cho 2 modules cơ sở loại 28.5V-40A.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cân bằng nguồn Xung - Switching mắc song songKỹ thuật điều khiển & Điện tử CÂN BẰNG NGUỒN XUNG - SWITCHING MẮC SONG SONG Chu Xuân Quang*, Nguyễn Văn Thành, Đặng Anh Tuấn Tóm tắt: Bài toán trình bày phương pháp cân bằng dòng cho nguồn switching mắc song song để đảm bảo các khối nguồn cơ sở có dòng điện đầu ra giống nhau. Bài báo đưa ra ví dụ cân bằng nguồn switching trên cơ sở kỹ thuật số sử dụng công nghệ FPGA cho 2 modules cơ sở loại 28.5V-40A.Từ khóa: Switching, Song song, FPGA. 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÂN BẰNG DÒNG CHO NGUỒN SWITCHING MẮC SONG SONG Nguồn xung (switching) ngày càng được ứng dụng nhiều trong các ứng dụng docó khối lượng nhỏ và hiệu suất cao hơn nguồn liên tục. Trong một số trường hợp,để tăng công suất hoặc để tăng độ dự phòng người ta mắc song song hai hoặc nhiềuhơn các nguồn độc lập, sơ đồ phổ biến như hình 1. I1 +U1 PS1 D1 In Rt +Un PSn Dn Hình 1. Nguồn mắc song song các module switching. Trong đó: PS1, PS2…PSn là các nguồn thứ 1 đến thứ n. D1, D2…Dn là các Didode Các nguồn PS1, PS2…PSn được chế tạo với các vật tư linh kiện giống hệt nhauđể đảm bảo điện áp ra về cơ bản là như nhau trong suốt quá trình làm việc. Cácdidode D1, D2…Dn được lựa chọn cùng chủng loại để có tham số giống nhau nhấtvới hi vọng trong quá trình làm việc dòng làm việc I1, I2…In đều như nhau hoặcgần như nhau. Trong thực tế, không tồn tại các điều kiện lý tưởng. Do thời gian, nhiệt độ thayđổi…gây ra sai lệch cho các điện áp ra Ui và sai lệch điểm làm việc trong cácdiode Di dẫn đến dòng điện các nguồn PSi cung cấp ra tải khác nhau. Trong một sốứng dụng (cả dân dụng lẫn quân sự) sự lệch dòng dẫn tới hòng hóc nguồn ảnhhưởng tới thiết bị nuôi. Bài báo này trình bày một phương pháp cân bằng dòng chonguồn switching. Nguyên tắc chính là can thiệp vào mạch điều khiển ổn áp củatừng nguồn PSi để thay đổi Ui sao cho các dòng đầu ra của từng nguồn II khác nhaukhông quá một khoảng cho trước. Các nguồn mắc song song để tăng công suất hoặc tăng độ an toàn thông thườnglà các nguồn có công suất đủ lớn. Các nguồn này theo thiết kế được xây dựng trên170 C.X. Quang, N.V. Thành, Đ.A. Tuấn, “Cân bằng nguồn xung – switching mắc song song.”Thông tin khoa học công nghệnền tảng nguồn xung loại 1 theo phân loại của Nga như sơ đồ hình 2. L +E Ur K + D C Tải Hình 2. Sơ đồ nguồn xung loại 1. Theo sơ đồ khóa K đóng mở theo chu kỳ T, thời gian mở khóa (cho dòng chạyqua) Tx. Ur E Tx T 2T t Hình 3. Chu kỳ đóng – mở của khóa K. Điện áp đầu ra tính theo công thức: Loại nguồn này thường dùng cho để làm cơ sở cho nguồn công suất lớn vì cóchỉ số khối lượng - trọng lượng tốt nhất trong ba loại nguồn xung. Biến thể của loại nguồn này khi dùng với biến thế (Transformer) được mô tảtrong hình 4. +E K1 K3 K2 K4 L +U + C Tải Hình 4. Nguồn loại một dùng với biến thế (Transformer). Điện áp ra: 2. TÍNH TOÁN XÂY DỰNG SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG THEO PHƯƠNG PHÁP SỐ Phần điều khiển hầu hết các nguồn được thiết kế trên cơ sở IC TL494 hoặctương đương. Việc can thiệp điều khiển được thực hiện bằng cách thay đổi điện ápso sánh chuẩn đưa vào đầu vào khuếch đại thuật toán để thay đổi điện áp ra sao choTạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 46, 12 - 2016 171 Kỹ thuật điều khiển & Điện tửdòng cân bằng. Việc này được thực hiện bằng cách thay đổi điện áp bù qua mạchD/A sau xử lý. Ví dụ điển ...