đồ án: điện tử công suất

Ăc-quy là loại bình điện hoá học dùng để tích trữ năng lượng điện và làm nguồn điện cung cấp cho các thiết bị điện như độngcơ điện, như bóng đèn, làm nguồn nuôi cho các linh kiện điện tử.v.v Các tính năng cơ bản của ăc-quy: .Sức điện động lớn ,ít thay đổi khi phóng nạp điện. .Sự tự fóng điện bé nhất. Năng lượng điện nạp vào bao giờ cũng bé hơn năng lượng điện mà ăc-quy phóng ra . Điện trở trong của ăc-quy nhỏ .Nó bao gồm...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
đồ án: " điện tử công suất" Luận Văn Đồ án: Điện tử công suất 1 §å ¸n m«n häc ®iÖn tö c«ng suÊt Giíi thiÖu chung vÒ ¾c-quy. Ch­¬ng 1 ¡c-quy lµ lo¹i b×nh ®iÖn ho¸ häc dïng ®Ó tÝch tr÷ n¨ng l­îng ®iÖn vµ lµm nguån ®iÖn cung cÊp cho c¸c thiÕt bÞ ®iÖn nh­ ®éng c¬ ®iÖn, nh­ bãng ®Ìn, lµm nguån nu«i cho c¸c linh kiÖn ®iÖn tö.v.v C¸c tÝnh n¨ng c¬ b¶n cña ¨c-quy: .Søc ®iÖn ®éng lín ,Ýt thay ®æi khi phãng n¹p ®iÖn. .Sù tù fãng ®iÖn bÐ nhÊt. .N¨ng l­îng ®iÖn n¹p vµo bao giê còng bÐ h¬n n¨ng l­îng ®iÖn mµ ¨c-quy phãng ra . .§iÖn trë trong cña ¨c-quy nhá .Nã bao gåm ®iÖn trë cña c¸c b¶n cùc ,®iÖn trë dung dÞch ®iÖn f©ncã xÐt ®Ðn sù ng¨n c¸ch cña c¸c tÊm ng¨n gi÷a c¸c b¶n cùc .Th­êng trÞ sè ®iÖn trë trong cña ¨c-quy khi ®· n¹p ®iÖn ®Çy lµ 0.001 ®Õn 0.0015 vµ khi ¨c- quy fãng ®iÖn hoµn toµn lµ 0.02 ®Õn 0.025. Cã hai lo¹i ¨c-quy lµ: ¨c-quy a-xit (hay ¨c-quy ch×) vµ ¨c-quy kÏm (¨c-quy s¾t kÒn hay ¨c-quy cadimi-kÒn) .Trong ®ã ¨c-quy a -xit ®­îc dïng fæ biÕn vµ réng r·i h¬n. 1.CÊu t¹o cña ¨c-quy : C¸c bé fËn chñ yÕu cña ¨c-quy a-xit gåm: -C¸c l¸ cùc d­¬ng lµm b»ng PbO 2 ®­îc ghÐp song song víi nhau thµnh mét bé chïm cùc d­¬ng. -C¸c l¸ cùc ©m lµm b»ng Pb ®­îc ghÐp song song víi nhau thµnh mét bé chïm cùc ©m. Bé chïm cùc ©m vµ chïm cùc d­¬ng ®Æt xen kÏ nhau theo kiÓu cµi r¨ng l­îc ,sao cho cø l¸ cùc ©m råi ®Õn mét l¸ cùc d­¬ng . -L¸ c¸ch ®Æt gi÷a c¸c l¸ cùc ©m vµ l¸ cùc d­¬ng ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng chËp m¹ch gi÷a c¸c ®iÖn cùc kh¸c dÊu. -vá b×nh ®iÖn ¨c-quy th­êng lµm b»ng cao su cøng ( ªbonit ) ®óc thµnh hinh hép ,chÞu ®­îc khÝ nãng l¹nh ,va ch¹m m¹nh vµ chÞu a-xit.D­íi ®¸y b×nh cã c¸c ®Õ cao ®Ó d¾t c¸c l¸ cùc lªn ,khi mïn cña chÊt ho¹t ®éng rông xuèng th× ®äng d­íi r·nh ®Õ ,nh­ vËy tr¸nh ®­îc hiÖn t­îng chËp m¹ch gi÷a c¸c ®iÖn cùc do mïn g©y ra.N¾p ®Ëy ¨c-quy còng lµm vá cao su cøng ,n¾p cã c¸c lç ®Ó ®æ ®iÖn dÞch vµo b×nh vµ ®Çu c­c luån qua . Nót ®Ëy ®Ó ®iÖn dÞch khái ®æ ra. -CÇu nèi b»ng ch× ®Ó nèi tiÕp c¸c ®Çu cùc ©m cña ng¨n ¨c-quy nµy víi cùc d­¬ng cña ng¨n ¨c-quy tiÕp theo. 1 2 §å ¸n m«n häc ®iÖn tö c«ng suÊt 2.Qu¸ tr×nh biÕn ®æi n¨ng l­îng cña ¨c-quy : ¡c-quy lµ nguån cã tÝnh chÊt thuËn nghÞch ,nã tÝch tr÷ vµ gi¶i fãng n¨ng l­îng d­íi d¹ng ®iÖn n¨ng .Qu¸ tr×nh ¨c-quy cung cÊp ®iÖn n¨ng cho m¹ch ngoµi gäi lµ qu¸ tr×nh fãng ®iÖn ,qu¸ tr×nh ¨c-quy ®­îc dù tr÷ n¨ng l­îng ®­îc gäi lµ qu¸ tr×nh n¹p ®iÖn. Trªn thÞ tr­êng hiÖn nay dïng fæ biÕn lµ ¨c-quy a-xit.Lo¹i ¨c-quy nµy cã b¶n cùc d­¬ng lµ ®i-«-xÝt ch× ( PbO 2 ) ,c¸c b¶n cùc ©m lµ ch× ( Pb ), dung dÞch ®iÖn f©n lµ a-xit sunfuaric ( H2 SO 4 ) . Ph¶n øng ho¸ häc biÓu diÔn qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ n¨ng l­îng cña ¨c-quy :  2 PbSO 4 + 4 H2 O PbO 2 + Pb + 2 H2 SO 4 ( H2 O ) a.Qu¸ tr×nh n¹p ®iÖn cho ¨c-quy : Khi ®æ dung dÞch a-xit sunfuric vµo c¸c ng¨n cña b×nh th× trªn c¸c b¶n cùc sÏ sinh ra mét líp máng ch× sunfat PbSO 4 : PbO + H2 SO 4  PbSO 4 + H2 O §em nèi nguån ®iÖn mét chiÒu vµo hai ®Çu cña ¨c-quy th× dßng mét chiÒu sÏ ®­îc khÐp kÝn qua m¹ch ¨c-quy vµ dßng ®ã ®i theo chiÒu: cùc d­¬ng nguån mét chiÒu ®Çu cùc 1 ¨c-quy chïm b¶n cùc 1qua dung dÞch ®iÖn f©nb¶n cùc 2®Çu cùc 2 cña ¨c-quy cùc ©m nguån mét chiÒu. Dßng ®iÖn sÏ lµm cho dung dÞch ®iÖn f©n f©n ly: H2 SO 4  H  + SO 2  4 Cati«n H  theo dßng ®iÖn ®i vÒ fÝa chïm b¶n cùc nèi víi ©m nguån ®iÖn vµ t¹o ra f¶n øng t¹i ®ã: 2 H + PbSO 4  H2 SO 4 + Pb C¸c ani«n SO 2  4 ch¹y vÒ fÝa chïm b¶n cùc nèi víi cùc ®iÖn­¬ng cña nguån ®iÖn t¹o ra f¶n øng t¹i ®ã : PbSO 4 + 2 H2 O + cc  2 H2 SO 4 + PbO 2 KÕt qu¶ lµ ë c¸c chïm b¶n cùc ®­îc nèi víi b¶n cùc d­¬ng cña nguån ®iÖn cã ch× ®i«-xit PbO 2 , ë chïm b¶n cùc kia cã ch× Pb . Nh­ vËy , hai lo¹i chïm cùc ®· cã sù kh¸c nhau vÒ cùc tÝnh . Khi n¹p ¨c-quy ,lóc ®Çu ®iÖn thÕ t¨ng dÇn tõ 2V2,4V .NÕu vÉn tiÕp tôc n¹p gi¸ trÞ nµy nhanh chãng t¨ng lªn 2,7V vµ gi÷ nguyªn.Thêi gian nµy gäi lµ thêi gian n¹p no ,nã cã t¸c dông lµm cho f©n tö c¸c chÊt t¸c dông ë s©u bªn trong lßng b¶n cùc ®­îc biÕn ®æi hoµn toµn ,nhê ®ã sÏ lµm t¨ng thªm dung l­îng fãng ®iÖn cña ¨c-quy .Trong sö dông thêi gian n¹p no cña ¨c-quy 2 3 §å ¸n m«n häc ®iÖn tö c«ng suÊt th­êng kÐo dµi kho¶ng 2h3h , trong kho¶ng thêi gian nµy hiÖu ®iÖn thÕ cña ¨c-quy vµ nång ®é dung dÞch ®iÖn f©n kh«ng thay dæi.Sau khi ng¾t m¹ch n¹p , ®iÖn ¸p ,søc ®iÖn ®éng , nång ®é dung dÞch ®iÖn f©n cña ¨c-quy gi¶m xuèng vµ æn ®Þnh, d©y gäi lµ thêi gian nghØ cña ¨c-quy sau khi n¹p . Cã thÓ n¹p ®iÖn cho ¨c-quy víi dßng ®iÖn cè ®Þnh hoÆc n¹p ë ®iÖn thÕ kh«ng ®æi . N¹p ë dßng ®iÖn cè ®Þnh sÏ nhanh nh­ng tèn n¨ng l­îng h¬n chÕ ®é n¹p ë ®iÖn thÕ kh«ng ®æi. b.Qu¸ tr×nh fãng ®iÖn ë ¨c-quy : Trong qu¸ tr×nh fãng ®iÖn cña ¨c-quy , x¶y ra c¸c f¶n øng ho¸ häc sau: T¹i cùc d­¬ng : H2 SO 4 + PbO 2 + 2 H  + 2e  PbSO 4 + 2 H2 O Pb + SO 2  4  PbSO 4 + 2e T¹i cùc ©m: Nh­ vËy khi ¨c-quy fãng ®iÖn , ch× sunfat l¹i ®­îc h×nh thµnh ë hai chïm b¶n cùc , lµm cho c¸c b¶n cùc dÇn dÇn trë l¹i gièng nhau cßn dung dÞch a-xit bÞ f©n tÝch thµnh cati«n 2 H  vµ ani«n SO 2  4 , ®ång thêi qu¸ tr×nh fãng ®iÖn còng t¹o ra n­íc trong dung dÞch , do ®ã nång ®é cña dung dÞch gi¶m dÇn vµ søc ®iÖn ®éng cña ¨c-quy gi¶m dÇn . Qu¸ tr×nh fãng ®iÖn cña ¨c-quy còng cã thÓ chia lµm hai giai ®o¹n :ë giai ®o¹n ®Çu ®iÖn ¸p ,søc ®iÖn ®éng , nång ®é dung dÞch ®iÖn f©n cña ¨c-quy gi¶m chËm,®©y gäi lµ giai ®o¹n fãng æn ®Þnh hay thêi gian fãng ®iÖn cho fÐp cñ ...