intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Chương 3: Bộ biến đổi điện áp một chiều

Chia sẻ: Liêm Phan | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:38

237
lượt xem
58
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng chương 3 "Bộ biến đổi điện áp một chiều" giới thiệu đến các bạn những nội dung về biến đổi điện áp một chiều, bộ tăng áp, bộ biến đổi kép dạng đảo dòng,... Với các bạn đang học chuyên ngành Vật lý thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 3: Bộ biến đổi điện áp một chiều

  1. Chương 4 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1
  2. Bộ biến đổi điện áp một chiều Trong nhiều ứng dụng công nghiệp, cần thiết phải biến đổi nguồn dc cố định thành nguồn  dc thay đổi được. Một bộ biến đổi như vậy được gọi là bộ biến đổi điện áp một chiều. Bộ  biến đổi kiểu này, về mặt chức năng, có thể xem như tương đương với một biến áp xoay  chiều có thể điều chỉnh điện áp ra một cách liên tục. Cũng giống như biến áp, bộ biến đổi  điện áp một chiều có thể dùng để tăng hoặc giảm điện áp từ nguồn dc ngõ vào.  Bộ biến đổi điện áp một chiều có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp và dân dụng.  Chúng có thể được dùng để điều khiển động cơ trong xe điện, cầu trục, thiết bị khai thác  mỏ, v.v…Chúng cũng có thể sử dụng trong các bộ nguồn dc cung cấp cho các thiết bị  điện tử.    2
  3. Bộ biến đổi điện áp một chiều Chương này gồm hai phần chính:  Phần 1: khảo sát các bộ biến đổi dc­dc căn bản:    Bộ biến đổi dc­dc kiểu giảm áp   Bộ biến đổi dc­dc kiểu tăng áp    Bộ biến đổi dc­dc kiểu đảo dòng   Bộ biến đổi dc­dc kiểu đảo áp   Bộ biến đổi dc­dc kiểu tổng quát  Phần 2: khảo sát ứng dụng của bộ biến đổi điện áp một chiều  dùng làm nguồn một chiều  kiểu đóng ngắt (Switching Mode Power Supplies)    3
  4. Bộ biến đổi điện áp một chiều Ví dụ ứng dụng: sơ đồ khối bộ ổn áp DC dùng bộ biến đổi điện áp một chiều Điện áp dc Điện áp dc Điện áp dc Nguồn Chỉnh (không ổn định) (không ổn định) Bộ biến đổi (ổn định) Tụ lọc Tải xoay chiều lưu điện áp DC Nguồn acquy 4
  5. Điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều ut U Ut U T1 T2 Ut T Nguyên lý hoạt động của một bộ biến đổi điện áp một chiều 5
  6. Điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều Ut* (t/h đặt) uđk Tín hiệu U t (t/h điều khiển Bộ so sánh hồi tiếp) khóa bán dẫn vustp (sóng răng cưa) a. Nguyên lý mạch tạo tín hiệu PWM vustp (sóng răng cưa) uđk Up uđk > up Tín hiệu điều khiển khóa bán dẫn T1 uđk < up T2 T b. Dạng sóng ngõ vào và ngõ ra của bộ so sánh 6 Nguyên lý mạch điều rộng xung (PWM)
  7. CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU CƠ BẢN 7
  8. Bộ giảm áp 8
  9. Bộ giảm áp Chế độ dòng liên tục:     Điện áp ra ut có dạng xung   Giá trị trung bình của điện áp ngõ ra:  T 1 UT1 0T2 T       U t ut .dt U 1 U   T 0 T T T1       : duty ratio (tỉ số điều chế)  T T1 0 1 0 Ut U   T  Dòng trung bình ngõ ra:  Ut E        It   R 9
  10. Bộ giảm áp Chế độ dòng gián đoạn:     Tính thời gian S dẫn qua công thức:  U T1 L       t 2 . ln e 1 1 ,    E R  Điện áp trung bình ngõ ra:  T1 T t2 t2      Ut U. E. U. E .(1 )   T T T 10
  11. Bộ giảm áp Góc phần tư làm việc 11
  12. Bộ tăng áp 12
  13. Bộ tăng áp  Điện áp ra ut có dạng xung   Giá trị trung bình của điện áp ngõ ra:         T 1 0T1 UT2 T2       U t ut .dt U U (1 )  T 0 T T T1       : duty ratio (tỉ số điều chế)  T  Nếu xem:       ­ Ut là điện áp phía nguồn cấp năng lượng (E)       ­ U là điện áp phía tải nhận năng lượng  Ut      Ta có:  U Ut   1 13
  14. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 14
  15. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 1.5 S1 1 S1 0.5 0 1.5 S4 1 S2 0.5 0 300 200 ut vd 100 0 20 it 10 id 0 20 i 10 iS 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Time (s) -3 x 10 Đáp ứng của hệ thống S1, S4: dạng xung kích, ut: điện Chopper lớpáp C +ngõ độngra, cơiDC t: dòng ngõ ra, i: dòng nguồn kích từ độc lập 15 (Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ω, f sw = 1000Hz
  16. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 1.5 1 S1 S1 0.5 0 1.5 1 S2 S4 0.5 0 300 200 ut vd 100 0 0 it -10 id -20 0 i -10 iS -20 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Time (s) x 10 -3 Đáp ứng của hệ thống Chopper lớp C + động cơ DC kích từ độc lập S1, S4: dạng xung kích, ut: điện áp ngõ ra, it: dòng ngõ ra, i: dòng nguồn 16 (Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ω, f sw = 1000Hz γ = 0.44, V = 240V, E = 110V)
  17. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 1.5 1 S1 S1 0.5 0 1.5 1 S4 0.5 S2 0 300 200 ut vd 100 0 50 it id 0 -50 50 i iS 0 -50 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 Time (s) Đáp ứng của hệ thống Chopper lớp C + động cơ DC kích từ độc lập S1, S4: dạng xung kích, ut: điện áp ngõ ra, it: dòng ngõ ra, i: dòng nguồn (Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ω, fsw = 100Hz 17 γ = 0.44, V = 240V, E = 110V)
  18. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng ­ Điện áp ra thay đổi giữa +U và 0  luôn luôn >0.  ­ Dòng tải có thể đổi chiều  ­ Luôn hoạt động ở chế độ dòng liên tục    Điện áp trung bình ngõ ra:  T1 Ut U. U . ;    T1: thời gian S1 dẫn, T: chu kỳ đóng ngắt  T 18
  19. Bộ biến đổi kép dạng đảo áp Tính liên tục hoặc gián đoạn của dòng tải phụ thuộc vào   thông số tải (R, L, E) và tỉ số điều chế  .   Dòng tải chỉ chạy theo một chiều, áp trên tải có thểđ   ổi chiều.  19
  20. Bộ biến đổi kép dạng đảo áp Giản đồ kích 1:    ­ S1 đóng cắt trong mỗi chu kỳ,  T1 T  (T1: thời gian đóng khóa S1),  T ­ S2: dẫn liên tục, điện áp trung bình ngõ ra:  U t U 1 U   T        Tải nhận năng lượng từ nguồn  (T T1 ) ­ S2: tắt liên tục, điện áp trung bình ngõ ra:  U t U U (1 )   T        Tải trả năng lượng về nguồn  20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2