Giáo trình Điện tử công suất (năm 2016)

Giáo trình Điện tử công suất cung cấp cho người học những kiến thức như tổng quan về điện tử công suất; chỉnh lưu; đổi điện một chiều ra điện một chiều; biến đổi điện áp xoay chiều; nghịch lưu và biến tần. Mời các bạn cùng tham khảo!

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Điện tử công suất (năm 2016) BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH – XÃ HỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIÁO TRÌNHĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ThS. Lâm Minh Dũng Vĩnh Long, 2016 LỜI NÓI ĐẦU Học phần Điện tử c g suất được xem là học phần nền tảng của ngành Điệ -Điện tử, vì vậy việc biên soạn giáo trình là rất cần thiết nhằm phục vụ hiệu quả việcđào tạo nguồn nhân lực cũ g hư trang bị cho sinh viên những kiến thức về điện tửcô g suất Giáo trì h được dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên các ngành Côngnghệ kỹ thuật Điện - Điện tử, Công nghệ kỹ thuật Điện tử truyền thông, Công nghệ kỹthuật Tự động hóa. Giáo trì h bám sát chươ g trì h đào tạo của trườ g Đại học sưphạm kỹ thuật Vĩ h Lo g hằm giúp cho si h viê đạt được các mục tiêu của họcphầ Đảm bảo chuẩn kiến thức, kỹ ă g và chuẩ đầu ra đã ba hà h. Nội dung giáo trình bao gồm 5 chươ g - Chươ g trì h bày t g qua về điệ tử c g suất - Chươ g 2 trình bày về chỉ h ưu - Chươ g 3 trình bày về bộ băm áp - Chươ g 4 trình bày về bộ biế đ i C - Chươ g 5 trì h bày bộ ghịch ưu và biế tầ . Để học tốt học phần này, Sinh viên cần có kiến thức về mạch điệ , các định luậtvà các phươ g pháp giải mạch điện, điệ tử cơ bả , ỹ thuật xu g số Ngoài ra giáo trình này còn giúp các Giảng viên thống nhất nội dung giảng dạyhọc phầ Điện tử c g suất, àm cơ sở để xây dự g gâ hà g đề thi chung. Khi biên soạn, chúng tôi đã tham khảo các giáo trình và tài liệu giảng dạy họcphần này của một số trường đại học trong và ngoài nước để giáo trình vừa đạt yêu cầuvề nội dung vừa thích hợp với đối tượng là sinh viên của trường Đại học sư phạm kỹthuật Vĩ h Lo g. Trong quá trình biên soạn, chúng tôi nhậ được sự đóng góp ý kiếnrất quý báu và sự h trợ của các đồng nghiệp tro g hoa Điện – Điện tử và một sốđồng nghiệp khác. Mặc dù đã đã hết sức cố gắng để giáo trình được hoàn chỉnh, song chắc chắnkhông tránh khỏi sai sót. Nhóm biên soạn rất mong nhận được sự góp ý của đọc giả. Nhóm tác giả 0 Chương 1: N N Ề ĐI N N …………Đị h ghĩa về điệ tử c g suất ù g để chuyể đ i, tức à để xử lý và kiểm soátdòng chảy của ă g ượ g điện bằng cách cung cấp điệ áp và dò g được tối ưu phùhợp với từ g oại tải sử dụ g.+ Sơ đồ khối cơ bả hư hì h ì h+ Sơ đồ gồm các hối- C g suất g vào- C g suất g ra- hối c g suất- hối điều hiể+ Các hệ thố g chuyể đ i c g suất ù g để chuyể đ i ă g ượ g điệ từ dạ g ày sa g dạ g hác V dụ hư từ guồđế tải- iệu suất cao- Đáp ứ g ha h- Độ ti cậy cao- Chi ph thấp- ch thước hỏ- rọ g ượ g h gọ hất+ Các ứ g dụ g tĩnh:- hì h ứ g dụ g tỉ h à m hì h h g xoay hoặc không di chuyể các thà h phầncơ h- Ví dụ:• Nguồ điện DC, nguồ điệ iê tục, máy phát điện và truyền tải (HVDC), mạ điện,hà , sưởi ấm, làm mát, chấ ưu điện tử 1+ Các ứng dụ g truyề độ g - hì h độ g chứa thà h phầ di chuyển hoặc xoay hư độ g cơ- Ví dụ:• Xe điện, hệ thố g điều hòa nhiệt độ, máy bơm, máy é , bă g tải Belt (Nhà máy tựđộng hóa). v ứn n- Nguồ áp xu g hư hì h ì h- ộ truyề độ g c g suất hư hì h ì h- Các bộ chuyể đ i c g suất công suất được mô tả như hình 1.4 2 Hình 1.4Hình 1.4 bao gồm 4 kỹ thuật chuyể đ i cốt lõi nhất của điện tử công suất đó là• AC chuyể đ i thà h DC: Chỉnh ưu• DC chuyể đ i thà h DC: Chuyể đ i một chiều sa g một chiều• DC chuyể đ i thà h AC: Nghịch ưu• AC chuyể đ i thà h AC: Chuyể đ i điện ACTrong công nghiệp, ngoài tải riêng ra, phần lớn mạch điện tử công suất làđiều khiển động cơ để thực hiện các yêu cầu của tải.Trong chương này chúng ta khảo sát các nội dung sau:• Các đại lượng đặc trư g về điện: trị trung bình, trị hiệu dụng, công suất…• Các linh kiện công suất giao hoán có những đặc tính sau− Tốc độ giao hoán nhanh− Giảm thiểu công suất tiêu tán− Cho phép điều khiển các tải nặng (dòng tải lớn hay điện trở tải nhỏ)− Có gắn các bộ vi xử lý, vi điều khiển hoặc PLC• Các linh kiện công suất giao hoán thông dụng là: Diode,Transistor, Mosfet,SCR, TRIAC, GTO, SCS, IGBT, C …1.1 Các đại lượng đặc trưng:1.1.1 Giá trị trung bình:Gọi i(t) là hàm biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ Tp. Giá trị trungbình của đại lượng i(t), viết tắt là IAV (AV: average à giá trị trung bình) được xácđịnh bởi hệ thức: t0 TP 1 I AV  TP  i  t  dt t0 (1.1)Với t0 là thời điểm đầu của chu kỳ được lấy tích phân. Các đại lượng thông dụng đượctính trung bình bao gồm 3− Tính trị trung bình của dòng điện IAV− Tính trị trung bình của điện áp UAV− Tính trị trung bình của công suất PAVNếu dòng qua tải có giá trị không đ i trong cả chu kỳ. Công suất trung bình có thểtính bởi hệ thức: Pd  U d I d (1.2)Các trường hợp đặc biệt:a. Tải RQuan hệ gi ...