Bài giảng Điện tử công suất và ứng dụng - Chương 4: Bộ biến đổi (BBD) áp một chiều

Nội dung text: Bài giảng Điện tử công suất và ứng dụng - Chương 4: Bộ biến đổi (BBD) áp một chiều

1. Slides ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 2 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Boä bieán ñoåi (BBÑ) aùp moät chieàu Chöông 4: Boä bieán ñoåi (BBÑ) aùp moät chieàu 4.1 BBÑ aùp moät chieàu daïng forward taûi RLE: Coøn ñöôïc goïi laø boä baêm ñieän aùp (hacheur hay chopper). 4.1.1 Khaûo saùt sô ñoà laøm vieäc 1 phaàn tö maët phaúng taûi Daïng aùp ra bao goàm: T: chu kyø - thôøi gian coù aùp t - khoaûng nghæ T – t . 4.1.2 Khaûo saùt sô ñoà laøm vieäc 2 vaø 4 phaàn tö maët phaúng taûi on on U Vaøo Ra 4.1.3 Maïch phaùt xung vaø laùi BBÑ t on BBÑ AÙp Moät chieàu 4.1.4 Maïch loïc ngoû ra tt 4.2 Khaûo saùt BBÑ aùp moät chieàu daïng Flyback t T Nguyeân lyù hoaït ñoäng BBÑA1C 4.3 Sô ñoà ñieàu khieån BBÑ aùp moät chieàu Caùc nguyeân lyù ñieàu khieån: 4.3.1 PWM - Ñieàu cheá ñoä roäng xung (PWM : Pulse – Width – Modulation): 4.3.2 IC laùi ½ caàu T khoâng ñoåi, thôøi gian ñoùng ñieän ton thay ñoåi 4.3.3 PWM loaïi doøng ñieän α = ton/T goïi laø ñoä roäng xung töông ñoái. 4.4 Maïch caûi thieän HSCS cuûa boä chænh löu diod - Ñieàu cheá taàn soá khi ton khoâng ñoåi, chu kyø T thay ñoåi. 4.5 ÖÙng duïng - Ñieàu khieån hoån hôïp, khi caû T vaø ton ñeàu thay ñoåi. Ñoïc theâm 6 tieát, baøi taäp 2
2. 3 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 4 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi IV.1 BBÑ AÙP MOÄT CHIEÀU DAÏNG FORWARD TAÛI RLE: 2. Khaûo saùt boä bieán ñoåi laøm vieäc moät 1. Khaùi nieäm veà maët phaúng taûi: U phaàn tö maët phaúng taûi: S i laø taäp hôïp caùc ñieåm laøm vieäc cuûa BBÑ, phaàn tö phaàn tö o thöù II thöù I R hai truïc toïa ñoä laø (I , U ), + o o Uo >0, Io 0 I D U L goàm 4 phaàn tö nhö ôû hình IV.1.1. phaàn tö phaàn tö _ thöù III thöù 4 E Uo, Io 0; Uo E (a) + Khi t > ton , S1 ngaét. Doøng taûi kheùp maïch qua diod phoùng ñieän D2, suy ra: (b) (c ) tUon⋅ t on UEo − Trung bình aùp ra: UUo ==αα.,vôùi = Tbình doøng ra Io = . Hình IV1.2: Sô ñoà caùc boä bieán ñoåi (a) moät phaàn tö; (b) hai phaàn tö; (c) boán phaàn tö TT R
3. 5 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 6 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi S i o Tính gaàn ñuùng: Khi T o 2 R Phöông trình vi phaân moâ taû heä thoáng khi choïn laïi goác thôøi gian: UT Δ=II − I =1 −α α di vaø nhaáp nhoâ doøng max min () 0 = Ri + L o + E,vôùi ñieàu kieän ñaàu i ( 0 ) = I L o dt o max 1 UT giaù trò naøy cöïc ñaïi khi α =Δ=,luùc ñoù I i ()t = I − (I − I )e−t/τ vôùi I = −E 24L Giaûi ra : o x2 xl2 max xl2 R − T−t /τ Töø caùc giaù trò cuûa I , I chính xaùc, coù theå tính laïi nhaáp nhoâ doøng gaàn ñuùng khi Vaø i ()T − t = I − (I − I )e ()on = I max min o on xl2 xl2 max min 2 e− x = 1− x + x löu yù: 2! vaø => Imax, Imin −tt//ττ tton//τ − on τ UEUE(11−−eeon) ( on ) Ue− e II=−=−; IImax−= min [] max−TT//ττ min −T / τ RRRR()11−−ee() R 1− e
4. 7 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 8 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi TRÖÔØNG HÔÏP DOØNG GIAÙN ÑOAÏN: Ví duï 4.1: a. Tính caùc thoâng soá vaø veõ daïng doøng aùp treân taûi cuûa BBÑ aùp laøm vieäc1/4 mp taûi. U = 100 V, T = 100 microgiaây, tON = 30 microgiaây, R = 5 ohm,L = 0.01 Imin = Io – ΔI/2 > 0: Io Uo taêng: -6 -3 1 ΔI = (100*30*10 *(1-0.3))/(1*10 )= 0.21A UUtTtE=+−⎡⎤() oonxT ⎣⎦ Uo = 100.(30/100)= 30 volt; Io = (30 – 20)/5 = 2 A. vôùi tx : khoaûng thôøi gian coù doøng Imax = Io + ΔI/2 = 2.105 A. Hình IV.1.4: Daïng soùng vôùi chu kyø giaû ñònh tX Imin = Io – ΔI/2 = 1.895 A > 0 , giaû thuyeát doøng lieân tuïc laø ñuùng. tính tx : aùp duïng ñeán cho chu kyø giaû ñònh baèng tx vaø Imin = 0: - Kieåm tra laïi baèng coâng thöùc chính xaùc. α xonononUE−+ΔI Ut t URt2 LE - Kieåm tra caùc thôøi haèng: T = 100 E-6 . on cho ta : E = αU – R.Io = 30 – 5*0.105 = 29.475 volt. Ñieàu kieän ñeå doøng giaùn ñoaïn: chu kyø T ≥ tx Kieåm tra laïi, theá giaù trò E naøy vaøo , t = 100 micro giaây = T. Vaäy khi E > x 29.475 volt thì t < 100 micro giaây vaø doøng baét ñaàu giaùn ñoaïn. x
5. 9 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 10 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 3. Khaûo saùt boä bieán ñoåi laøm vieäc hai phaàn tö maët phaúng taûi I vaø II: Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ví duï 4.2: Khaûo saùt BBÑ aùp moät chieàu hình IV.1.2 (b) voùi nguoàn U = 100 volt, söùc + ñieän ñoäng taûi E = 40 volt, R = 5 ohm, L = 1 mH, T = 100 micro giaây. Veõ daïng doøng ra D1 S1 trong caùc tröôøng hôïp ñoä roäng xung töông ñoái α laàn löôït laø 0.5; 0.3; 0.2. i o Ví duï 4.2: Sô ñoà BBÑ bao goàm D1 vaø S2 U (hình IV.1.7 duøng ñeå chuyeån naêng löôïng töø taûi E D2 Uo veà nguoàn moät chieàu U coù ñieän aùp cao hôn noù coøn _ S2 goïi laø BBÑ taêng aùp (tröôøng hôïp (c ) cuûa hình II.1.6). Khi i ñaõo chieàu ñöôïc, khoâng coù cheá o Hình IV.1.6: Caùc tröôøng hôïp doøng ñieän 4. Khaûo saùt boä bieán ñoåi laøm vieäc boán ñoä doøng giaùn ñoaïn. cuûa BBÑ laøm vieäc nhieàu hôn ¼ maët phaàn tö maët phaúng taûi: Caùc coâng thöùc nhö cuõ: phaúng taûi Hình IV.1.7: BBÑ taêng aùp tU⋅ UEo − UT UU==on α. I = Δ=I ()1 −α α + o o D1 D3 T R L S1 S3 io >> 0 : S1, D2 daãn ñieän io uo U io << 0 : S2, D1 daãn ñieän D2 D4 io quanh zero: caû 4 ngaét ñieän ñeàu laøm vieäc _ S2 S4
6. 11 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 12 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi sô ñoà caàu (caàu H) sô ñoà hai nguoàn BAÛNG TOÙM TAÉT CAÙC PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU KHIEÅN SÔ ÑOÀ CAÀU (hình IV.3.1c) Ví duï: ñieàu khieån S1 = S4 = S2 = S3 2UT STT Caùch ñieàu khieån Phaàn tö laøm Ñaëc ñieåm Δ=IImax − I min =()1 −α α vieäc L 1 Ñieàu roäng xung SS1432=== SS 4 phaàn tö, thay ñoåi lieân tuïc doøng, aùp ra; nhaáp vôùi α = tON/T; tON laø thôøi gian ON cuûa nhoâ doøng cao ; löu yù truøng daãn S1, S4: 2 Ñieàu roäng xung S1, S4 cho aùp ra > 0, I , hay Ñieàu khieån ñôn giaûn; ít toån hao; 1 UUtUTtUoonon=⋅−−=−⎡⎤()()21α khoâng theå truøng daãn; khoâng ñaûo ⎣⎦ Ñieàu roäng xung S2, S3 cho aùp ra < 0 III T chieàu doøng taûi ñöôïc. UEO − IO = , 3 Ñieàu roäng xung SS12= cho ñieàu I, II hay ñaûo chieàu aùp ra caàn thay ñoåi luaät R ñieàu khieån; ít toån hao; löu yù truøng khieån aùp, III, IV daãn SS43= ñeå choïn chieàu aùp 4 Ñieàu roäng xung SSSS12,43== 4 phaàn tö, thay ñoåi lieân tuïc doøng, aùp ra; nhaáp nhoâ doøng thaáp; löu yù truøng daãn; , Vaø SSwt14()=−π ñieàu khieån phöùc taïp Chia laøm hai nhoùm: - Ñieàu khieån hoaøn toaøn: 1, 4 - Ñieàu khieån khoâng hoaøn toaøn: 2, 3
7. 13 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 14 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi U Ví duï: Ñoùng ngaét S1, S4: + 5. Khaûo saùt soùng haøi aùp doøng treân taûi RLE: D3 t Chæ laøm vieäc ôû phaàn tö thöù I: S1 a. Soùng haøi ñieän aùp: on io U io > 0 ; Uo = α.U Khai trieån Fourier cho aùp ra vO hình IV.1.3.b Uo D2 (tröôøng hôïp doøng lieân tuïc): t _ S4 2U T Unwtnon=−1 cos (b1) nπ Hình IV.1.10 (a) Maïch töông ñöông −1 θn =−tg⎣⎡sin nwton /()1 cos nwt on ⎦⎤ b. Soùng haøi doøng ñieän taûi RLE: Soùng haøi doøng ñieän taûi RLE ñöôïc tính khi aùp duïng nguyeân lyù xeáp choàng, doøng hieäu duïng cuûa thaønh phaàn baäc n : Un In = 2 2 RnwL+ () BT: Tính maïch loïc LC ngoû ra BBÑ khi taûi R ñeå coù nhaáp nhoâ aùp cho tröôùc: (b) aùp ra taûi R (a) aùp ra taûi RL Tính baèng soá: U = 24 V, f = 10 kHz, a = 0.6, R = 10 ohm vaø ΔU ngoû ra yeâu caàu Baøi taäp: Khaûo saùt hoaït ñoäng cuûa BBÑ laøm vieäc 4 phaàn tö maët phaúng taûi, ñieàu khieån baèng 20 mV. theo thuaät toaùn thöù 4 trong baûng phöông phaùp ñieàu khieån.
8. 15 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 16 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi HD: chæ tính vôùi thaønh phaàn cô baûn (soùng haøi baäc 1) Ngaét ñieän ñoùng (ON): Cuoän daây ñöôïc naïp naêng löôïng töø nguoàn IV.2 BOÄ BIEÁN ÑOÅI AÙP MOÄT CHIEÀU LOAÏI FLYBACK: Ngaét ñieän ngaét (OFF): Cuoän daây phoùng naêng löôïng qua taûi vaø naïp naêng löôïng vaøo tuï. S1 D 1. Khaûo saùt sô ñoà caên baûn: + i i s D Caùc giaû thieát: ñieän aùp, doøng ñieän ñeàu bieán thieân tuyeán tính, ñieàu kieän: + i L S1 s C Io C Io L - Chu kyø ñoùng ngaét T << chu kyø coäng höôûng 2π LC . U u L U L i i - Taûi nguoàn doøng I . _ C u C u o CCS2 _ D S1 D (a) (b) i + i L s C Io S1 D L2 D L L1 i U u + i i + i L2 L i L1 L2 C Io s i C Io _ C u T L C U U u i i L1 S1 _ C u _ C u n:1 C C Khaûo saùt cheá ñoä töïa xaùc laäp: (c) (d) - Khi 0 < t < tON : S1 ñoùng. L naïp naêng löôïng töø nguoàn: Hai pha hoaït ñoäng: UU itLon()=+⇒Δ=Δ=−= t on Imin I I L it Lon () I min t on L L
9. 17 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 18 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi C phoùng ñieän qua taûi: Theá caùc giaù trò ΔΔIULC , vaøo, ñeå yù Δ=− tTt on , ta nhaän ñöôïc: IIoo ton α T utUUVuttCCConon=− +max =>Δ = max −() = UUUIICLo== ; = tON : S1 ngaét, doøng qua cuoän daây phoùng ñieän qua C vaø taûi: Δ=I ton , duC diL L iIoiIoCLC=+=+ ; u LC =−= uL dt dt Thôøigian taûi C xaû baèng (T – tx + ton): Goïi IULC laø trò trung bình doøng qua L, trò trung bình aùp treân taûi. Io ΔU ΔI Δ=UTtt() −+x on . Laáy trung bình hai veá : IIoC=+C ; UL = L C LCΔΔtt trong thôøi gian L phoùng naêng löôïng
10. 19 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 20 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Δt = (t – t ) : Hình IV.2.3: Daïng aùp, doøng BBÑ hình 4.8.a Phöông phaùp khaùc x on tx duøng ñeå tính toaùn hoaït ñoäng khi doøng giaùn du di tieáp caän tröôøng hôïp doøng iIoiIoC=+=+C ; u =−= uLL ñoaïn Δuc1 (a) LCdt LC dt giaùn ñoaïn: ΔI u L Nguyeân lyù baûo toaøn c Δ u u hay ULCL=Δ vôùi I nhö cuõ vaø Δ=ttx − ton c Δ c2 Δt naêng löôïng: naêng löôïng t cung caáp baèng tieâu thuï, on I Suy ra: max 1 2 WLIUIT== Io tTtton ΔUT− ()xon− max oo UCL==+=+= U ; I Io C Io()1 Io 2 ttxon−−−− tt xon tt xon tt xon 2 LI. t ΔIU T2 LI T =>U = max S ñoùng S ngaét khi doøng giaùn ñoaïn, ItIott=⇒ = ⇒=+ o o Lonxon 2.ITo . T 22Lttxon− Ut on 22 khi Io Æ 0 (maïch khoâng taûi) aùp treân taûi taêng ñeán voâ cuøng. Ut. on U hay Uo = vì Imax = ton . 2.L .ITo . L
11. 21 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 22 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Moâ phoûng BBÑ flyback ñeå kieåm 2. Caùc sô ñoà khaùc: Sô ñoà gheùp BA: U Io S1 D tra: Δ=ItL1 on ; Δ=Δ=UUtCon L1 C S1 D du 1 T + i i ni⋅==+ i IoCC ⇒ I =() Io L1 L2 C Io i LL11 L 1 − T + i L dt n T ton s C Io U u L21diL1 ton L1 i U u L uuCL==2 ⇒= U C () U _ C u L i ndt nTt− n:1 C C u on _ C - Gheùp BA nhieàu thöù caáp: D1 _ Maïch ñieän hình IV.2.1a vôùi caùc Ii U Δ=UtΔ=It C1 I1 Ci on ; Lon L1 U1 thoâng soá: U = 20V, L = 30 uH, Ci L + C = 50 uF, T = 50 us, α = 0.3 S Trung bình aùp ra moãi cuoän daây thöù caáp: D2 vaø Io laàn löôït baèng 1.2A, 2A, nt⎛⎞ + Hình IV.2.3c daïng aùp doøng moâ phoûng duøng PSIM BBÑ UU= ion + i I2 3.5A, 6A ta coù ñöôïc caùc keát quaû Ci ⎜⎟ L L2 C2 U2 nTt− _ hình IV.2.3c. flyback ⎝⎠on U u - Trung bình doøng ñieän cuûa cuoän sô L L D3 Daïng aùp treân tuï gioáng hình IV.2.3b hôn hình IV.2.3a. Tuï chæ ñöôïc naïp ñieän khi iL > Io. _ _ 1 ⎛⎞T C3 I3 caáp: IL = ⎜⎟nIii L3 Ta coù cheá ñoä bieân giaùn ñoaïn ôû Io = 3.5A. baèng 8.57V. nT− t ∑ U3 ⎝⎠on i + Khi doøng khoâng lieân tuïc, aùp ra taêng. (laàn löôït baèng 25V, 15V).
12. 23 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 24 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Baøi taäpï IV.2.1: a. Cho sô ñoà hình IV.2.5.(c), aùp nguoàn U = 260 volt, taàn soá ñoùng ngaét f = 20 KHz, IV.3 SÔ ÑOÀ ÑIEÀU KHIEÅN BBÑ AÙP MOÄT CHIEÀU : taûi ñònh möùc Uo = 5 volt, Io = 5 ampe. Tính caùc thoâng soá maïch ñeå nhaáp nhoâ aùp ra ΔU = 20 mV, nhaáp nhoâ doøng qua ngaét ñieän ΔI baèng 50 % trò trung bình. 1. PWM (Ñieàu roäng xung) vaø duøng boä so saùnh coù treã: choïn tON = 0.6 T = 0.6/ 20000 = 30 micro giaây. a. Nguyeân lyù ñieàu roäng xung: C = Io*tON/ ΔU = 5*30 E -6 / 20 E -3 = 7.5 E –3 = 7500 uF Ñieàu cheá ñoä roäng xung (Pulse Width Modulation) laø phöông phaùp bieåu dieãn thoâng tin Uñk baèng ñoä roäng xung α, duøng cho truyeàn tin hay khueách ñaïi. n =(U * tON)/ [(T - tON )* Vo] = 78 Uñk > Ñieàu roäng xung > α > BBÑ aùp MC > laáy trung bình > UO IL = (Io * T)/ [(T - tON )* n] = ( 5 * 50) / [(50 – 30)*78] = 0.16 ampe ΔI = 0.16 * 0.5 = 0.08 ampe. (ñieàu cheá) (xöû lyù) (giaûi ñieàu cheá) => L = (260 * 30 E –6) / 0.08 = 0.0975 H. Doøng cöïc ñaïi qua ngaét ñieän S: Imax = IL + ΔI / 2 = 0.20 ampe
13. 25 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 26 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Nguyeân lyù thöïc hieän: d Ucmax Boä so saùnh so saùnh ngoû ra Phaûn hoài vaø tín b S1 io L U + a ñk hieäu Ñaët: D1 Dao ñoäng tam giaùc c U u u Ñaët > (Phaûn hoài + Δ) : C o c _ HT taùc ñoäng ngaét ñieän S (ñoùng) ñeå taêng ngoû ra. 0 U Ñaët < (Phaûn hoài – Δ) : Uñk Uo t HT taùc ñoäng ngaét ñieän S (ngaét) ñeå giaûm ngoû ra. _ Phaûn hoài Hai tam giaùc Obd vaø Oca ñoàng daïng: on Ñaët tU Δ: vuøng treã, xaùc ñònh thôøi gian ñoùng – ngaét + α ==ON ñk 0 TUcmax T t [Boä so saùnh coù treã] U Boä so saùnh coù treã keát hôïp maïch thay ñoåi ñoä roäng α vaø vieäc ñieàu khieån heä thoáng. Trung bình aùp ra: UU==α. U OñkU CMax Nguyeân lyù naøy coøn coù caùc teân: b. Ñieàu khieån duøng boä so saùnh coù treã: - ñieàu khieån duøng rô le coù treã - ñieàu khieån theo aùp (doøng) ngoû ra.
14. 27 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 28 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 2. Maïch ñieàu roäng xung loaïi doøng ñieän: Cho pheùp cuøng luùc thay ñoåi ñoä roäng xung α vaø haïn cheá doøng qua ngaét ñieän 3. Maïch laùi nöûa caàu transistor: Nguyeân lyù thöïc hieän: - Laø thaønh phaàn quan troïng cuûa ÑTCS hieän ñaïi, set set Dao ñoäng reset Ñaët doøng - laùi 2 transistor noái nguoàn laøm vieäc ngöôïc pha. R-S F F Vn phaûn hoài VV1 Q1 mosFET N Q1 Q2 Q1Q2 Q1 (a) reset doøng Set OPTO1 + - S 1 4 Q1 Q1 Q1 (b) Dao ñoäng Khueách laùi MosFET Reset Q ñaïi 2 3 OUT Q2 Q2 (c) Phaûn hoài doøng RS FF : VV2 Q2 mosFET N thôøi gian cheát OPTO2 + - 1 4 - SET: ñoùng ngaét ñieän S Shunt Khueách Hình IV.3.6 Tín hieäu ñieàu khieån nöûa caàu coù Ñieàu Ñaët doøng ñaïi choáng truøng daãn - RESET: khoùa ngaét ñieän S trong 2 khieån aùp 2 3 (a) tín hieäu ñieàu khieån lyù thuyeán tröôøng hôïp: Maïch laùi nöûa caàu ñieàu khieån ñoäc laäp (b), (c) tín hieäu ñieàu khieån thöïc teá ngaét ñieän - ñoä roäng xung toái ña vôùi thôøi gian cheát töø 1 ñeán vaøi chuïc micro giaây - doøng phaûn hoài = doøng ñaët - hieän töôïng truøng daãn: Q1 vaø Q2 cuøng luùc daãn ñieän khi ra leänh ñoùng ngaét ñieän khi ngaét ñieän ñang daãn chöa taét Boä ñieàu khieån aùp cho ra tín hieäu ñaët doøng ñeå ñieàu khieån aùp ra. Nguyeân nhaân: ñieàu khieån ñaõo pha vaø t > t off on Xöû lyù: coù thôøi gian cheát (dead time) xen keû giöõa hai tín hieäu ñieàu khieån ñoùng hai
15. 29 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 30 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi ngaét ñieän. Ví duï maïch duøng BJT: Vn R1 R6 - Nhieäm vuï choáng truøng daãn do R5 Q3 Q1 mosFET P phuï traùch. R10 R7 R4 - R4, R3 coù trò soá raát beù laøm cho OUT R5 Q1 (Q2) taét nhanh khi Q3 (Q4) baûo hoøa Q2 R8 R3 IN - R5 coù trò soá khaù lôùn (haøng chuïc Q5 Q4 R11 kohm) laøm cho caùc mosFET môû chaäm. mosFET N R2 R9 Maïch laùi nuûa caàu duøng IR2184, töï caáp ñieän VB Maïch laùi duøng vi maïch: hoï vi Maïch laùi nöûa caàu duøng IR2184 maïch IR21xx (International Rectifier). IN: ngoû vaøo (logic 3 ñeán 5V) Deadtime 0.5 micro giaây SD (shut down) laø tín hieäu caám Doøng xung cöïc ñaïi +1.8A/ – 1.4A khoái baûo veä aùp nguoàn thaáp (UV detect) UV: under voltage
16. 31 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 32 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi i v n C Nguoàn i i C C C - Coù theå caûi thieän, naâng leân ñeán > 95% Sô ñoà khoái boä nguoàn diod coù cos ϕ baèng 1: Löôùi AC Æ Chænh löu D Æ [tuï beù Æ Maïch caûi thieän HSCS Æ] tuï lôùn Æ BBÑ AÙp DC v C1 Daïng doøng/aùp ra chænh löu IV.4 MAÏCH CAÛI THIEÄN HSCS CUÛA BOÄ CHÆNH LÖU DIOD: i = i n L coù cos ϕ (HSCS) baèng 1 Heä soá coâng suaát cuûa boä chænh löu diod khaù cao ( > 80%), nhöng haïn cheá do doøng nguoàn khoâng sin Maïch caûi thieän HSCS:
17. 33 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD 34 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Laø boä nguoàn Flyback naïp tuï chænh löu baèng doøng hình sin coù bieân ñoä thay ñoåi theo trung bình aùp ra: RS - FF Set 1 S 3 Dao ñoäng 2 Reset Q in 4 2Phaûn hoài doøng 6 L i 3 L So saùnh Shunt Nguoàn Ñaët doøng Ñieàu khieån aùp 7 C1 S C2 Boä nhaân 0 Ngaét ñieän S: ñieàu khieån baèng boä PWM loaïi doøng ñieän coù tín hieäu ñaët laø xung hình sin coù trung bình thay ñoåi theo aùp ra. Taàn soá ñoùng ngaét haøng 100 kHZ => doøng nguoàn hình sin
18. 35 / 32 ch4 DK ap DC ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi Maïch caûi thieän heä soá coâng suaát duøng vi maïch MC34262. IV.5 ÖÙNG DUÏNG: (ñoïc taøi lieäu) 1. OÅn aùp xung 2. Boä nguoàn DC cho thieát bò ñieän töû 3. Ñieàu khieån ñoäng cô DC 4. Nghòch löu