Chương 5: Bộ biến đổi áp một chiều

Bộ biến đổi áp một chiều hay gọi đầy đủ là bộ biến đổi xung điện áp một chiều, sử dụng ngắt điện bán dẫn ở sơ đồ thích hợp để biến đổi áp nguồn một chiều thành chuỗi các xung áp, nhờ đó sẽ thay đổi được trị trung bình áp ra Vo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 5: Bộ biến đổi áp một chiều Bài giảng tóm tắt môn Điện tử công suất 1 CHÖÔNG 5 BOÄ BIEÁN ÑOÅI AÙP MOÄT CHIEÀU Boä bieán ñoåi aùp moät chieàu Vaø o Ra BBÑ AÙp Vo(BBÑA1C) hay goïi ñaày ñuû laø boä bieán Moät chieàuñoåi xung ñieän aùp moät chieàu, söû duïng caùc t tngaét ñieän baùn daãn ôû sô ñoà thích hôïp ñeåbieán ñoåi aùp nguoàn moät chieàu thaønh Hình 5.0.1 Ñònh nghiaõ BBÑA1Cchuoãi caùc xung aùp, nhôø ñoù seõ thay ñoåiñöôïc trò trung bình aùp ra Vo (hình 5.0.1). Vì theá BBÑA1C coøn ñöôïc goïi laø boä baêm ñieän aùp (hacheur hay chopper).Daïng aùp ra BBÑA1C thay ñoåi theo theo chu kyø T goàm thôøi gian coù xung ton vaøkhoaûng nghæ T – ton. Coù caùc nguyeân lyù ñieàu khieån: - Ñieàu cheá ñoä roäng xung (PWM – vieát taét Pulse – Width – Modulation) khichu kyø T khoâng ñoåi, thay ñoåi thôøi gian ñoùng ñieän ton. α = ton/T goïi laø ñoä roängxung töông ñoái. - Ñieàu cheá taàn soá khi ton khoâng ñoåi, chu kyø T thay ñoåi. - Ñieàu khieån hoån hôïp, khi caû T vaø ton ñeàu thay ñoåi. Hai phöông phaùp sau ít thoâng duïng trong thôøi gian gaàn ñaây, noù gaén lieàn vôùinhöõng maïch ñieän cuï theå, thöôøng laø ñôn giaûn. Chaát löôïng cuûa chuùng thöôøng khoângcao vôùi nhöôïc ñieåm lôùn nhaát laø taàn soá laøm vieäc cuûa heä thoáng bò thay ñoåi. Trong moät soá taøi lieäu, caùc boä bieán ñoåi xung ñieän aùp moät chieàu ñoùng ngaétnguoàn ñieän cung caáp cho taûi nhö ñaõ ñònh nghiaõ treân ñöôïc xeáp vaøo nhoùmFORWARD, phaân bieät vôùi caùc boä bieán ñoåi laøm vieäc qua trung gian cuoän daây goïi laøFLYBACK. Ngoaøi ra, coøn coù moät soá sô ñoà coù ñoä toång quaùt khoâng cao, khoâng ñöôïctrình baøy trong chöông naøy.V.1 KHAÛO SAÙT BOÄ BIEÁN ÑOÅI AÙP MOÄT CHIEÀU LOAÏI FORWARD: Boä bieán ñoåi aùp moät chieàu loaïi FORWARD phaà n tö thöù II phaàn tö thöù Iñöôïc phaân loaïi theo soá phaàn tö maët phaúng taûi maø Vo >0, Io 0noù coù theå hoaït ñoäng. Maët phaúng taûi, töông töï nhö phaà n tö phaà n tömaët phaúng ñaëc tính cô trong truyeàn ñoäng ñieän, laø thöù III thöù 4 Vo, Io 0; Vo,taäp hôïp caùc ñieåm bieåu dieãn trò trung bình doøng, aùptreân taûi Vo, Io; goàm 4 phaàn tö nhö ôû hình 5.1.1. Hình 5.1.1: Caùc phaàn tö maëtHình 5.1.2 cho ta caùc sô ñoà boä bieán ñoåi aùp moät phaúng taûichieàu loaïi FORWARD.Trang 1 / Bộ biến đổi áp một chiều © Huỳnh Văn Kiểm Học kì 2 năm học 2004-2005 S1 i o + + D1 D1 D3 R S1 S1 S3+ D2 L io io VoV V V E_ D2 Vo D2 D4 _ S2 _ S2 S4 (a) (b) (c)Hình 5.1.2: Sô ñoà caùc boä bieán ñoåi (a) moät phaàn tö; (b) hai phaàn tö; (c) ba phaàn tö+ Hình 5.1.2.b1 BBÑ D3 laøm vieäc 2 phaàn tö S1 io I vaø IVV D2 Vo_ S4 (b1) 1. Khaûo saùt boä bieán ñoåi laøm vieäcmoät phaàn tö maët phaúng taûi: Treân hình 5.1.2.(a) ngaét ñieän baùn daãnmoät chieàu S1, nhö ta ñaõ bieát chæ coù theå daãnñieän moät chieàu töø ñaàu + cuûa nguoàn. Vì theá Hình 5.1.3: Daïng soùng cuûa BBÑ moättrò soá töùc thôøi aùp, doøng ra vO, iO vaø trò soá ¼ taûi RLEtrung bình cuûa chuùng Vo, Iochæ coù theå döông, vaø boä bieán ñoåi nhö vaäy chæ laøm vieäc ñöôïc ôû phaàn tö thöù nhaát cuûamaët phaúng taûi. Xeùt chu kyø töïa xaùc laäp – khi caùc daïng soùng seõ laäp laïi ôû moãi chu kyø, treânhình 5.1.3. (a) trình baøy tín hieäu ñieàu khieån ngaét ñieän S1. Tín hieäu cao (hay 1)töông öùng ngaét ñieän ñoùng, thaáp (hay 0) laø ngaét. Taïi t = 0, S1 ñoùng. Phöông trình vi phaân moâ taû heä thoáng: dio V = Rio + L + E , vôùi ñieàu kieän ñaàu io ( 0 ) = I min dtGiaûi ra : io t = I xl − I xl1 − I min e − t/ τ vôùi I xl1 () ( ) = V −E ,τ = L R R τ : thôøi haèng ñieän töø, Ixl1 : doøng qua maïch khi xaùc laäp ( t Æ ∞ ). io (ton ) = I max = I xl1 − ( I xl1 − I min )e − t on / τ Khi t > ton , S1 ngaét doøng taûi khoâng thay ñoåi töùc thôøi, kheùp maïch qua diod phoùngñieän D2. Phöông trình vi phaân moâ taû heä thoáng khi choïn laïi goác thôøi gian:Trang 2 / Bộ biến đổi áp một chiều http://www.khvt.com ...