Luận văn Thạc sĩ Điện tử - Viễn thông: Nghiên cứu giải pháp thiết kế bộ nguồn chất lượng cao dùng trong thiết bị điện tử

Luận văn tìm hiểu kỹ thuật cơ bản để thiết kế nguồn chuyển mạch chất lượng cao dùng trong thiết bị điện tử. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Điện tử - Viễn thông: Nghiên cứu giải pháp thiết kế bộ nguồn chất lượng cao dùng trong thiết bị điện tử Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i ------------------------------------ Ph¹m thanh huyÒn Nghiªn cøu gi¶i ph¸p thiÕt kÕ bé nguån chÊt l−îng cao dïng trong thiÕt bÞ ®iÖn tö LuËn v¨n th¹c sü kü thuËt Chuyªn ngµnh: ®iÖn tö - viÔn th«ng M∙ sè: 60. 52. 70 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: Ts. NguyÔn thanh h¶i Ch÷ ký: Hµ Néi, th¸ng 10 n¨m 2006 §Ó cã ®−îc kÕt qu¶ häc tËp nh− ngµy h«m nay, t¸c gi¶ xin bµy tá lßng biÕt ¬n tíi tËp thÓ c¸c thÇy c« gi¸o trong tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i ®· nhiÖt t×nh gi¶ng d¹y vµ t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi ®Ó líp Cao häc §iÖn tö – ViÔn Th«ng K11, nãi chung, vµ t¸c gi¶, nãi riªng, hoµn thµnh kho¸ häc cña m×nh. Xin c¸m ¬n c¸c thÇy c« trong Khoa §iÖn - §iÖn tö, ®Æc biÖt lµ TS. NguyÔn Thanh H¶i - ng−êi h−íng dÉn khoa häc trùc tiÕp cho luËn v¨n tèt nghiÖp nµy. TS. NguyÔn Thanh H¶i kh«ng chØ gîi ý ®Ò tµi mµ cßn ®−a ra nhiÒu ý kiÕn quý b¸u ®Ó t¸c gi¶ cã thÓ gi¶i quyÕt ®−îc nh÷ng vÊn ®Ò khã kh¨n n¶y sinh trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn luËn v¨n. Cuèi cïng t¸c gi¶ xin göi lêi c¸m ¬n s©u s¾c tíi gia ®×nh vµ b¹n bÌ, nh÷ng ng−êi ®· ®éng viªn vµ t¹o mäi ®iÒu kiÖn ®Ó t¸c gi¶ cã thÓ ®Çu t− tèi ®a thêi gian vµ c«ng søc hoµn thµnh c«ng viÖc cña m×nh. Xin ch©n thµnh c¸m ¬n ! T¸c gi¶ 1 Môc lôc Danh môc mét sè tõ viÕt t¾t Më ®Çu Ch−¬ng 1 Tæng quan chung vµ c¸c yªu cÇu cña bé nguån trong thiÕt bÞ ®iÖn tö 1.1. Tæng quan chung ................................................................................... 7 1.1.1. VÞ trÝ vµ tÇm quan träng cña bé nguån trong hÖ thèng ...... 7 1.1.2. C¸c lo¹i nguån sö dông trong thiÕt bÞ ®iÖn tö...................... 7 1.2. §¸nh gi¸ c¸c ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ nguån æn ®Þnh ............. 9 1.2.1. Bé nguån æn ®Þnh tuyÕn tÝnh.................................................. 9 1.2.2. Bé nguån chuyÓn m¹ch ........................................................ 13 1.3. C¸c yªu cÇu cña bé nguån chuyÓn m¹ch ............................. 15 1.3.1. Khèi läc nhiÔu ®Çu vµo ......................................................... 15 1.3.2. Khèi n¾n vµ läc s¬ cÊp .......................................................... 16 1.3.3. Khèi chuyÓn m¹ch tÇn sè cao, n¾n vµ läc thø cÊp ............. 17 1.3.4. Khèi ®iÒu khiÓn ..................................................................... 17 Ch−¬ng 2 Bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p DC/DC 2.1. Ph−¬ng ph¸p biÕn ®æi ®iÖn ¸p DC/DC.......................................... 19 2.1.1. M¹ch ng¾t qu·ng ho¹t ®éng ë chÕ ®é A ............................ 20 2.1.2. M¹ch ng¾t qu·ng ho¹t ®éng ë chÕ ®é B.............................. 21 2.1.3. M¹ch ng¾t qu·ng ho¹t ®éng ë chÕ ®é C ............................. 22 2.1.4. M¹ch ng¾t qu·ng ho¹t ®éng ë chÕ ®é D ............................. 22 2.1.5. M¹ch ng¾t qu·ng ho¹t ®éng ë c¶ 4 chÕ ®é ......................... 23 2.2. C¸c bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p DC/DC........................................................ 24 2.2.1. Bé biÕn ®æi thÕ hÖ thø nhÊt .................................................. 24 2.2.2. Bé biÕn ®æi thÕ hÖ thø hai..................................................... 33 2.2.3. Bé biÕn ®æi thÕ hÖ thø ba...................................................... 34 §Ò tµi: Nghiªn cøu gi¶i ph¸p thiÕt kÕ nguån chÊt l−îng cao dïng trong thiÕt bÞ ®iÖn tö 2 2.2.4. Bé biÕn ®æi thÕ hÖ thø t− ...................................................... 35 2.2.5. Bé biÕn ®æi thÕ hÖ thø n¨m .................................................. 36 2.2.6. Bé biÕn ®æi thÕ hÖ thø s¸u .................................................... 36 Ch−¬ng 3 C¸c gi¶i ph¸p thiÕt kÕ bé nguån chuyÓn m¹ch 3.1. Môc ®Ých vµ yªu cÇu........................................................................... 38 3.2. ThiÕt kÕ khèi c«ng suÊt ................................................................. 39 3.2.1. Bé chuyÓn m¹ch Buck .......................................................... 39 3.2.2. Bé chuyÓn m¹ch Boost.......................................................... 42 3.2.3. Bé chuyÓn m¹ch kiÓu ®Èy - kÐo ........................................... 46 3.2.4. Bé chuyÓn m¹ch cÇu b¸n phÇn ............................................ 52 3.2.5. Bé chuyÓn m¹ch cÇu toµn phÇn........................................... 55 3.3. ThiÕt kÕ khèi ®iÒu khiÓn................................................................. 58 3.3.1. Giíi thiÖu chung .................................................................... 58 3.3.2. Nguyªn lý ®iÒu chÕ ®é réng xung (PWM) .......................... 59 Ch−¬ng 4 M« pháng 4.1. Giíi thiÖu chung vÒ c¸c phÇn mÒm m« pháng ................... 62 4.1.1. PhÇn mÒm m« pháng Matlab/Simulink.............................. 62 4.1.2. PhÇn mÒm thiÕt kÕ m¹ch ®iÖn tö ......................................... 64 4.1.3. Giíi thiÖu mét sè hä IC ®iÒu khiÓn c«ng suÊt th«ng dông 65 4.2. X©y dùng m« h×nh m« pháng......................................................... 67 4.2.1. Giíi thiÖu chung .................................................................... 67 4.2.2. TÝnh to¸n th«ng sè vµ lùa chän linh kiÖn cho tõng ®Çu ra 69 4.3. §¸nh gi¸ vµ thÝ nghiÖm kÕt qu¶ trªn m« h×nh m« pháng.............................. ...