intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Điện tử công suất - Chương 3: Biến đổi DC (P2)

Chia sẻ: Sơn Tùng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST
Báo xấu
129
lượt xem 14
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Điện tử công suất - Chương 3: Biến đổi DC" cung cấp cho người học các kiến thức: Các bộ biến đổi dòng không liên tục, mạch biến đổi giảm áp, mạch biến đổi tăng áp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Điện tử công suất - Chương 3: Biến đổi DC (P2)

  1. CHƯƠNG 3: BIẾN ĐỔI DC GIỚI THIỆU o GIỚI THIỆU  Ở trên ta xét đến trường hợp dòng liên o CÁC BỘ BIẾN ðỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC tục: là dòng trong cuộn cảm lúc nào cũng 1. Mạch biến ñổi giảm áp có trị dương trong toàn chu kỳ. (Buck Converter)  Dòng liên tục không phải là điều kiện cần 2. Mạch biến ñổi tăng áp để bộ chuyển đổi hoạt động. Một cách phân (Boost Converter) giải khác cần thiết là trường hợp dòng 11:55 AM 1 không 11:55 AM liên tục. 2 GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU • Sơ ñồ dạng sóng  Trong trường hợp năng lượng điện tích trữ trong cuộn dây cung cấp không đủ cho tải trong giai đoạn Toff thì sẽ có một khoảng thời gian dòng điện đi qua cuộn dây bằng 0. Điểm khác biệt so với trường hợp trên là Dạng sóng dòng điện và điện áp của cuộn dây xả hết trong giai đoạn cuối của mạch Boost converter hoạt động ở chế độ không liên tục. chu kỳ. 11:55 AM 3 11:55 AM 4 1
  2. GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU Vi D • Từ hai phương trình trên ta tính được: δ= Vo − Vi  Mặc dù nhỏ nhưng nó cũng tạo nên sự • Dòng Io đi qua tải bằng với dòng đi diode D: khác biệt. Dòng điện đi qua cuộn dây lúc I L max Io = I D = 2 bắt đầu chu kỳ là bằng 0, dòng ILmax (với • Thay ILMax và δ ở trên vào ta được: I = Vi DT Vi D = Vi 2 D 2T 2 L Vo − Vi 2 L(Vo − Vi ) o Vi DT t=D.T) là: I L max = • Rút gọn ta được: Vo V D 2T = 1+ i L Vi 2 LI o  Trong trạng thái OFF, dòng IL giảm về 0 • Từ biểu thức trên ta thấy điện áp Vout của chế độ không liên tục không những phụ thuộc vào chu kỳ sau khoảng thời gian δ.T : I L max + (V i − Vo )δT =0 mà còn phụ thuộc vào giá trị của cuộn dây, điện áp L Vin và Io. 11:55 AM 5 11:55 AM 6 GIỚI THIỆU CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC • Giới hạn của Boost converter hoạt động ở 1. Mạch biến ñổi giảm áp chế độ liên tục và không liên tục: • Sơ ñồ nguyên lý L S + + D C Vo R Vidc Diode Schottky - - • Chức năng các linh kiện: S, L, C, D1, R. • Các giả thiết khi phân giải: 11:55 AM 7 11:55 AM 8 2
  3. CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 1. Mạch biến ñổi giảm áp 1. Mạch biến ñổi giảm áp • Chế ñộ ON • Chế ñộ OFF Khi S đóng, do diode phân cực nghịch nên Khi bật hở, diode trở nên phân cực thuận nên ngưng, ta có dòng điện chạy qua cuộn cảm. dẫn, và do đó cho dòng điện cuộn cảm chạy Điện thế cuộn cảm bằng: qua hình. Điện thế qua cuộn cảm khi bật hở: di L di L di − V0 Vi = VL + V0 ⇒ V L = Vi − V0 = L L VL = −V0 = L ⇒ L = L dt dt L S dt S ∆i L ∆i − V0 = L = + ∆t TOFF L + C Vidc D1 C R di L ∆i L ∆i L Vi − V0 Vidc D1 R Thời gian OFF chỉ có = = = dt ∆t DT L - giá tri trong khoảng δ: -  i − V0  V ⇒ (∆i L )(swon ) =   DT (1)  V  ⇒ ∆i L ( swoff ) =  − 0 δT (2)  L   L 11:55 AM 9 11:55 AM 10 CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 1. Dạng sóng mạch biến ñổi giảm áp 1. Dạng sóng mạch biến ñổi giảm áp TON δT TON δT S S t t vL DT T vL DT T vi vi vi-vo vi-vo t t -Vo -Vo iL iL ILmax ILmax IL IL t t ii ii t t 11:55 AM 11 11:55 AM 12 3
  4. CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 1. Dạng sóng mạch biến ñổi giảm áp 1. Dạng sóng mạch biến ñổi giảm áp TON δT TON δT S S t t vL DT T vL DT T vi vi vi-vo vi-vo t t -Vo -Vo iL iL ILmax ILmax IL IL t t ii ii t t 11:55 AM 13 11:55 AM 14 CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 1. Mạch biến ñổi giảm áp 1. Mạch biến ñổi giảm áp • Dạng sóng TON δT Hoạt động thường trực đòi hỏi dòng điện S Hệ thức giữa dòng t cuộn cảm tại cuối chu kỳ giao hoán bằng với vL DT T cuộn cảm và dòng vi trị số tại lúc bắt đầu nghĩa là sự thay đổi tổng nguồn được tính vi-vo t cộng trong dòng cuộn cảm trên 1 chu kỳ là trước hết là cho điện -Vo bằng không: iL thế trung bình của ILmax (∆i L )swon + (∆i L )swoff =0 IL  V − V0  V  cuộn cảm bằng không t (1) + ( 2) ⇒  i  L   DT −  0 δT = 0 L cho chu kỳ hoạt ii (Vi − V0 )DT − V0δT = 0 ⇒ (Vi − V0 )DT = V0δT động. Điện thế cuộn t V0  D  =  cảm theo hình: Vi  D + δ  11:55 AM 15 11:55 AM 16 4
  5. CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 1. Mạch biến ñổi giảm áp 1. Mạch biến ñổi giảm áp • Dòng điện trung bình qua cuộn cảm: 1 1  V δT  V • Thay Imax vào (3): I max (D + δ ) =  0 (D + δ ) = 0 1 1 2 2 L  R V 1  1 IL = IR = 0 I L =  I max DT + I max δT  = I max (D + δ ) R T 2 2  2     V  D  được: V0 = Vi  D + δ  = Vi   1 2D Kết hợp lại: (3)I max (D + δ ) = 0 Giải phương trình ta  2 R 8L  D + D2 +  • Vì dòng bắt đầu bằng không, dòng cực đại bằng  RT  với sự thay đổi dòng trong suốt thời gian bật S đóng. Giới hạn giữa dòng liên tục và không liên tục xảy Khi bật đóng, điện thế cuộn cảm là: ra khi δ = (1 – D). Nhớ lại rằng điều kiện xảy ra tại di L Vi − V0 ∆i L ∆i L I max v L = Vi − V0 kết quả là: = = ∆t = = dt L DT DT giới hạn giữa dòng liên tục và không liên tục là Imin • Dòng Imax:  V − V0  V δT I max = ∆i L =  i  DT = 0 =0  L  L 11:55 AM 17 11:55 AM 18 CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 2. Mạch biến ñổi tăng áp 2. Mạch biến ñổi tăng áp • Sơ ñồ nguyên lý • Chế ñộ ON L D1 Khi S đóng, diode phân cực nghịch nên ngưng, dòng điện qua cuộn L tạo nên điện Diode Schottky + + Vidc S C Vo R thế VL cho bởi: di L di V - VL=Vi VL = Vi = L ⇒ L = i - D1 dt dt L + ∆i L ∆i L Vi • Chức năng các linh kiện: S, L, C, D1, R. C ∆t = = DT L Vidc S • Các giả thiết khi phân giải: - R (∆iL )swon = Vi DT ( 4) L 11:55 AM 19 11:55 AM 20 5
  6. CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 2. Mạch biến ñổi tăng áp 2. Mạch biến ñổi tăng áp TON • Chế ñộ OFF S δT Khi S hở, diode phân cực thuận nên dẫn cho DT T t vL dòng qua cuộn cảm L tạo nên điện thế của vi cuộn cảm VL: t di di V − V0 VL = Vi − V0 = L L ⇒ L = i dt dt L Vi-Vo iL VL=Vi-Vo ILmax D1 IL ∆iL ∆iL Vi − V0 t + = = C ∆t δT L Vidc ii S R (∆iL )swoff = (Vi − V0 )δT (5) - L t 11:55 AM 21 11:55 AM 22 CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 2. Mạch biến ñổi tăng áp 2. Mạch biến ñổi tăng áp TON δT TON δT S S t t DT T DT T vL vL vi vi t t Vi-Vo Vi-Vo iL iL ILmax ILmax IL IL t t ii ii t t 11:55 AM 23 11:55 AM 24 6
  7. CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 2. Mạch biến ñổi tăng áp 2. Mạch biến ñổi tăng áp TON TON δT δT S • Dạng sóng S t t DT T DT T vL Do sự thay đổi tổng vL vi t cộng dòng điện chạy vi t Vi-Vo qua cuộn cảm khi S Vi-Vo iL ILmax iL đóng và khi S hở là ILmax IL t bằng không: IL t ii ∆i L (ON ) + ∆i L (OFF ) = 0 ii t t 11:55 AM 25 11:55 AM 26 CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 2. Mạch biến ñổi tăng áp 2. Mạch biến ñổi tăng áp 1 1  1 Ở hoạt động thường trực, sự thay đổi tổng • Dòng điện trung bình qua diode: ID =  I max δT  = I max δ T 2  2 cộng dòng trong cuộn cảm phải bằng không, • Dòng điện Imax: I max = ∆i L = Vi DT theo (4) và (5) ta được: L 1  Vi DT  V V  2 L  • Thay Imax vào ID: I D =  δ = 0 ⇒ δ =  0   (∆iL )swon + (∆iL )swoff =0 2 L  R  Vi  RDT  Vi DT (Vi − V0 )δT  V0 2   V0  D 2 RT (4) + (5) ⇒ + =0 • Thay D1 và rút gọn:   −   − =0 L L  Vi   Vi  2L Vi DT + (Vi − V0 )δT = 0 V0 1  2 D 2 RT   = 1+ 1+  D +δ  Vi 2  L  V0 = Vi     δ  11:55 AM 27 11:55 AM 28 7
  8. CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC ỨNG DỤNG  Giới hạn giữa dòng liên tục và không liên  Là thiết bị cung cấp nguồn một chiều thay đổi tục khi δ =1 – D. Điều kiện khác tại giới hạn được, các tải của bộ biến đổi xung áp một chiều là khi Imin = 0. cũng chính là tải của sơ đồ chỉnh lưu nhưng bộ  Khi bộ chuyển đổi tăng thế hoạt động biến đổi lại làm việc với nguồn một chiều. Vì vậy, theo kiểu dòng liên tục hay không liên tục phạm vi ứng dụng của hai bộ biến đổi thật sự tùy thuộc vào sự tổ hợp thông số mạch bao không trùng nhau. Các ứng dụng của bộ biến đổi gồm tỉ số định dạng D. Khi D thay đổi với một bộ chuyển đổi tăng thế cho sẵn thay xung áp một chiều có thể chia làm hai nhóm: đổi có thể đi vào hay đi ra khỏi kiểu không  Sử dụng nguồn một chiều áp không đổi liên tục.  Sử dụng nguồn một chiều chỉnh lưu diode từ 11:55 AM 29 lưới 11:55 AMxoay chiều công nghiệp 30 ẢNH HƯỞNG LINH KIỆN LÊN DẠNG SÓNG ẢNH HƯỞNG LINH KIỆN LÊN DẠNG SÓNG Khi linh Sử dụng mạch sửa dạng sóng kiện không R1 L S 1k lý tưởng G L1 D3 R2 1uH 1k D2 R dạng sóng C D1 ra có dạng C1 1uF như hình 11:55 AM 31 11:55 AM 32 8
  9. ẢNH HƯỞNG LINH KIỆN LÊN DẠNG SÓNG Dạng sóng ra sau khi qua mạch sửa dạng sóng BỘ CẤP ðIỆN DC CƠ BẢN 11:55 AM 33 11:55 AM 34 9
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2