TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Mạch ĐTCS giới hạn ở các sơ đồ sử dụng linh kiện điện tử làm việc ở chế độ đóng ngắt, gọi là Ngắt Điện Điện Tử (NĐBD) hay Bán Dẫn dùng cho biến đổi năng lượng điện. Bộ ĐIềU KHIểN = Mạch điều khiển vòng kín (nếu có) + Mạch phát xung. Mạch phát xung cung cấp dòng, áp điều khiển các NĐBD để chúng có thể đóng ngắt theo trình tự mong muốn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Dàn bài điện tử c¬ng suất 1 M«n häc §IÖN Tö C¤NG SUÊT ( M¹ch ®iÖn tö c«ng suÊt, ®iÒu khiÓn vµ øng dông ) Tµi liÖu tham khaœo:- tiÕng Anh: - POWER ELECTRONICS - Circuits, devices and applications , M.H.Rashid Pearson Education Inc. Pearson Prentice Hall 2004.- tiÕng ViÖt: - Bµi gi¶ng §iÖn tñ c”ng suÊt 1 & Bµi tËp, PTS. NguyÔn v¨n Nhê, Khoa §iÖn & §iÖn tö, §HBK TP HCM - §iÖn tñ c”ng suÊt, NGUYÔN BÝNH, Hµnéi, nhµ xuÊt b¶n KHKT - §iÖn tö c”ng suÊt vµ ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ®iÖn, ( dÞch tõ tiÕng Anh )Ch¬ng 1 : Më §ÇUI.1 C¸C KH¸I NIÖM: - C¸c tªn gäi cña m”n häc: §iÖn tö c”ng suÊt (Power Electronics) §iÖn tö c”ng suÊt lín. Kü thuËt biÕn ®æi ®iÖn n¨ng. - §TCS lµ mét bé phËn cña §iÖn tö øngdông hay §iÖn tö c”ng nghiÖp. BB§ H×nh 1.0 : S¬ ®å khèi thiÕt bÞ §TCS - Ph©n lo¹i c¸c bé BiÕn §æi (BB§ - Converter) theo môc ®Ých: AC --> DC: chØnh lu AC --> AC: BB§ ¸p AC, BiÕn tÇn. DC --> DC: BB§ ¸p DC DC --> AC: NghÞch lu - Bé BiÕn §æi = M¹ch §TCS + bé §IÒU KHIÓN M¹ch §TCS giíi h¹n ë c¸c s¬ ®å sö dông linh kiÖn ®iÖn tö lµm viÖc ë chÕ ®é ®ãngng¾t, gäi lµ Ng¾t §iÖn §iÖn Tö (N§BD) hay B¸n DÉn dïng cho biÕn ®æi n¨ng lîng ®iÖn. Bé §IÒU KHIÓN = M¹ch ®iÒu khiÓn vßng kÝn (nÕu cã) + M¹ch ph¸t xung. M¹ch ph¸t xung cung cÊp dßng, ¸p ®iÒu khiÓn c¸c N§BD ®Ó chóng cã thÓ ®ãng ng¾ttheo tr×nh tù mong muèn. VÝ dô Ng¾t §iÖn B¸n DÉn: Diod, Transistor, SCR ... - BB§ cßn cã thÓ ph©n lo¹i theo ph¬ng thøc ho¹t ®éng cña N§BD.I.2 NG¾T §IÖN B¸N DÉN: Cßn gäi lµ ng¾t ®iÖn ®iÖn tö ( N§§T ), lµ c¸c linh kiÖn ®iÖn tö dïng trong m¹ch §TCS®îc lý tëng hãa ®Ó c¸c kh¶o s¸t cña m¹ch §TCS cã gi¸ trÞ tæng qu¸t bao gåm ( h×nh 1.1 ): - DIODE ( chØnh lu ): PhÇn tö dÉn ®iÖn mét chiÒu cã hai tr¹ng th¸i:Trang 1/ Chương 1_Mở đầu © Huỳnh Văn Kiểm Học k× 2 năm học 2004-2005 ON : khi ph©n cùc thuËn: VAK > 0, cã thÓ xem sôt ¸p thuËn VF = 0, dßng quam¹ch phô thuéc nguån vµ c¸c phÇn tö thô ®éng kh¸c. OFF : khi ph©n cùc ngîc: VAK < 0, cã thÓ xem nh hë m¹ch. G Diode NDBDMC SCR H×nh 1.1: C¸c lo¹i ng¾t ®iÖn b¸n dÉn. - SCR ( ChØnh lu cã ®iÒu khiÓn ): Ho¹t ®éng nh sau: OFF : Cã thÓ ng¾t m¹ch c¶ hai chiÒu ( VAK > 0 vµ VAK < 0 ) khi kh”ng cã tÝnhiÖu ®iÒu khiÓn : G = 0. ON : SCR trë nªn dÉn ®iÖn ( ®ãng m¹ch ) khi cã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn: G ≠ 0 vµph©n cùc thuËn VAK > 0. §iÓm ®Æt biÖt lµ SCR cã kh¶ n¨ng tù gi÷ tr¹ng th¸i dÉn ®iÖn: nãkh”ng cÇn tÝn hiÖu G khi ®· ON, SCR chØ trë vÒ tr¹ng th¸i ng¾t khi dßng qua nã gi¶m vÒ 0. - Ng¾t ®iÖn b¸n dÉn mét chiÒu ( N§BDMC ), gäi t¾t lµ ng¾t ®iÖn hay TRANSISTORcã ho¹t ®éng nh sau: OFF : Ng¾t m¹ch khi kh”ng cã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn : G = 0. Còng nh c¸cTRANSISTOR, N§BDMC kh”ng cho phÐp ph©n cùc ngîc ( VS lu”n lu”n > 0 ) . ON : N§BDMC trë nªn dÉn ®iÖn ( ®ãng m¹ch ) khi cã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn: G ≠0 vµ trë vÒ tr¹ng th¸i ng¾t m¹ch khi mÊt tÝn hiÖu G. N§BDMC cã hai lo¹i chÝnh : BJT t ¬ngøng tÝn hiÖu G lµ dßng cùc B, vµ MOSFET c”ng suÊt víi G lµ ¸p VGS . C¸c N§BD lý thuyÕt trªn chØ lµm viÖc víi mét chiÒu cña dßng ®iÖn, trong khi c¸c linhkiÖn ®iÖn tö c”ng suÊt thùc tÕ cã thÓ dÉn ®iÖn c¶ hai chiÒu, lóc ®ã m¹ch kh¶o s¸t sÏ biÓudiÔn b”ng tæ hîp c¸c N§BD lý thuyÕt.I.3 NéI DUNG KH¶O S¸T M¹CH §TCS: §Çu vµo kh¶o s¸t : M¹ch §TCS + tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn N§BD + ®Æc tÝnh t¶i. §Çu ra: ho¹t ®éng cña m¹ch: u(t), i(t) c¸c phÇn tö => C¸c ®Æc trng ¸p, dßng, c”ng suÊt 1. C¸c ®Æc trng ¸p, dßng: - Gi¸ trÞ cùc ®¹i: - Gi¸ trÞ trung b×nh VO, IO - Gi¸ trÞ hiÖu dông VR, IR C¸c biÓu thøc cho dßng ®iÖn trung b×nh vµ hiÖu dông:Trang 2/ Chương 1_Mở đầu Dàn bài điện tử c¬ng suất 1 1 1 2 dt I 0 ∫ i ( t ) dt I R  ∫ T T T T i ( t  )  C¸c biÓu thøc cho ®iÖn ¸p VO, VR còng cã d¹ng t¬ng tù. 2. Sãng hµi bËc cao vµ hÖ sè h×nh d¸ng: ∞ ∞v ( t )  V 0  n t B n ) 0 V  ∑v víi v n V sin( n ...