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

Chương 3: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU

Chia sẻ: Nguyen Tien Vu | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:37

1.515
lượt xem
294
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giới thiệu: Còn gọi là bộ chopper, Ngõ vào: điện áp DC cố định, Ngõ ra: điện áp DC thay đổi được, Dùng trong các bộ nguồn đóng ngắt (switching power supply), trong các ứng dụng điều khiển động cơ DC… Các dạng mạch khảo sát trong chương này: Bộ biến đổi một chiều kiểu giảm áp (Bộ giảm áp), Bộ biến đổi một chiều kiểu tăng áp (Bộ tăng áp), Bộ biến đổi một chiều kép.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chương 3: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU

  1. Chương 3 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1
  2. Bộ biến đổi điện áp một chiều Giới thiệu:  Còn gọi là bộ chopper  Ngõ vào: điện áp DC cố định  Ngõ ra: điện áp DC thay đổi được  Dùng trong các bộ nguồn đóng ngắt (switching power supply), trong các ứng dụng điều khiển động cơ DC… Các dạng mạch khảo sát trong chương này:  Bộ biến đổi một chiều kiểu giảm áp (Bộ giảm áp)  Bộ biến đổi một chiều kiểu tăng áp (Bộ tăng áp)  Bộ biến đổi một chiều kép - Kiểu đảo dòng, - Kiểu đảo áp, - Dạng tổng quát 2
  3. 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 chi ều l ưu điện áp DC Nguồn acquy 3
  4. 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 4
  5. Điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều U t* (t/h đặt) uđk Tín hiệu U t (t/h đi ều khiển Bộ so sánh hồi tiếp ) khóa bán dẫn vst up (sóng răng cưa) a. Nguyên lý mạch tạo tín hiệu PWM up vst (sóng răng cưa) uđk Up uđk > up Tín hiệu điều khiển khóa bán dẫn T1 uđk < up T2 T b. D ạng sóng ngõ vào và ngõ ra của bộ so sánh 5 Nguyên lý mạch điều rộng xung (PWM)
  6. Bộ giảm áp 6
  7. Bộ giảm áp Chếđộ dòng liên tục:  Điện áp ra ut có dạng xung  Giá trị trung bình của điện áp ngõ ra: T 1 UT + 0T2 T U t = ∫ ut .dt = 1 = U 1 = Uγ T 0 T T T1 γ= : duty ratio (tỉ số điều chế) T T1 0 ≤ γ = ≤1 ⇒ 0 ≤ Ut ≤ U T  Dòng trung bình ngõ ra: Ut −E I = t R 7
  8. Bộ giảm áp Chếđộ dòng gián đoạn:  Tính thời gian S dẫn qua công thức: U  T1   t = τ.n  l  e τ − 1 + 1 , τ = L 2 E    R      Điện áp trung bình ngõ ra: T T −t2 = U . + E .1 − t ) Ut = U . 1 + E. γ ( 2 T T T 8
  9. Bộ giảm áp Góc phần tư làm việc 9
  10. Bộ tăng áp 10
  11. Bộ tăng áp  Điện áp ra ut có dạng xung  Giá trị trung bình của điện áp ngõ ra: T 1 0T + UT2 T U t = ∫ ut .dt = 1 = U 2 = U (1 − γ ) T 0 T T T1 γ= : 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− γ 11
  12. Bộ tăng áp D Uo Us S Ví dụ ứng dụng bộ tăng áp đểcó điện áp cao Uo từ nguồn Us có điện áp thấp (Giả thiết tụ C đủ lớn để áp ra Uo có thể coi là liên tục và phẳng) U Uo = s 1− γ 12
  13. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 13
  14. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 1.5 1 S1 S1 0.5 0 1.5 1 S4 S2 0.5 0 300 200 ut vd 100 0 20 it 10 id 0 20 10 i iS 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 -3 Time (s) x 10 Đáp ứng của hệ thống S1, S4: dạng xung kích, ut: điện áp+ngõ ra, it: dòngừ độc lra, i: dòng nguồn Chopper lớp C động cơ DC kích t ngõ ập 14 (Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ω, f sw = 1000Hz
  15. 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 -3 Time (s) x 10 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 15 (Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ω, f sw = 1000Hz γ = 0.44, V = 240V, E = 110V)
  16. 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 100 vd 0 50 it 0 id -50 50 i 0 iS -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 16 γ = 0.44, V = 240V, E = 110V)
  17. 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: T Ut =U. 1 =U. ; γ T1: thời gian S1 dẫn, T: chu kỳ đóng ngắt T 17
  18. 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 thểđổi chiều. 18
  19. Bộ biến đổi kép dạng đảo áp Giản đồ kích 1: - S1 đóng cắt trong mỗi chu kỳ, γ = T1 T (T1: thời gian đóng khóa S1), T - S2: dẫn liên tục, điện áp trung bình ngõ ra: U t = U 1 = U γ T  Tải nhận năng lượng từ nguồn (T − T1 ) - S2: tắt liên tục, điện áp trung bình ngõ ra: U t = −U = −U (1 − γ ) T  Tải trả năng lượng về nguồn 19
  20. Bộ biến đổi kép dạng đảo áp Giản đồ kích 2: - S1, S2 cùng dẫn trong khoảng T1 và tắt trong khoảng T-T1, 2T - Điện áp trung bình ngõ ra: U t = U ( 1 − 1) = U (2γ − 1) T 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2